情報 電磁気学II 4年・通年・選択・学修2単位
担当教員 澤畠 淳二 連絡先 
講義の概要 3年次で学んだ静電場を基礎にして、導体や定常電流についての理解を深める。さらに、静磁場と電磁誘導について学ぶ。
到達目標 1.Gaussの法則、Biot-Savart(ビオ-サバール)の法則、Ampere(アンペール)の法則などを、具体的な問題に正しく適用することができるようになること。
2.電気抵抗、コンデンサー、コイルなど、回路素子の構造と機能を理解すること。
日程授業項目理解すべき内容 理解度
(1~4)
前期 第1週 3.静電場の微分形式 微分形式による静電場の法則の表現を理解する。  
第2週  ・Poissonの方程式 Poissonの方程式を理解する。  
第3週 4.導体を含む静電場 
 ・電位係数、容量係数
電位係数、容量係数について理解する。  
第4週  ・静電容量、コンデンサの合成容量 代表的な形態のコンデンサの静電容量を計算できる。
コンデンサの合成容量が計算できる。
 
第5週 5.誘電体を含む静電場 ・誘電体  誘電分極、電気感受率、誘電率などを理解する。  
第6週  ・誘電体を含む静電場の例   誘電体を含む静電場の例についての計算ができる    
第7週 (中間試験)  
第8週 6.静電場のエネルギーと力 
 ・電場に蓄えられるエネルギー
電場に蓄えられるエネルギーを計算できる。  
第9週  ・導体系にはたらく力 導体系にはたらく力が計算できる。  
第10週  ・誘電体の表面にはたらく力  誘電体の表面にはたらく力が計算できる。  
第11週 7.静電場の一解法 ・鏡像法 鏡像法(電気映像法)について理解する。  
第12週  ・鏡像法を用いた解法例 鏡像法を用いた具体的な計算ができる。  
第13週 8.定常電流 
 ・電流とOhmの法則
電荷の保存、電流、電流密度、電気抵抗、電気抵抗率、電気伝導率についての計算ができる。  
第14週  ・電気伝導の電子論 電気伝導の電子論について理解する。  
第15週 (期末試験)  
第16週 総復習  
後期 第1週 9.電流と静磁場  
 ・磁界中の電流にはたらく力
磁界中の電流にはたらく力について理解する。  
第2週  ・運動する荷電粒子にはたらく力 Lorentz(ローレンツ)力について理解し、計算ができる。  
第3週  ・電流のつくる磁場、Biot-Savartの法則 電流のつくる磁場、Biot-Savartの法則および適用方法を理解し、計算ができる。  
第4週  ・Ampereの法則 Ampereの法則および適用方法を理解し、計算ができる。  
第5週  ・ベクトル・ポテンシャル
 ・磁気双極子
ベクトル・ポテンシャルおよび適用方法を理解する。
磁気双極子についての計算ができる。
 
第6週 10.磁性体を含む静磁場 
 ・磁性体
磁性体の種類、磁化率、透磁率などを理解する。  
第7週 (中間試験)  
第8週  ・強磁性体と磁気回路 磁気回路についての計算ができる。  
第9週 11.電磁誘導の法則  
 ・Faradayの発見
Faradayの発見について理解し、重要性を認識する。  
第10週  ・運動する回路に生じる起電力 運動する回路に生じる起電力について計算ができる。  
第11週  ・電磁誘導の一般法則 電磁誘導の一般法則を理解する。  
第12週  ・自己インダクタンス 自己誘導、自己インダクタンス、準定常電流について計算ができる。  
第13週  ・相互インダクタンスと相反定理 相互誘導、相互インダクタンスについての計算ができる。相反定理について理解する。  
第14週  ・静磁場のエネルギー 静磁場のエネルギーの計算ができる。  
第15週 (期末試験)  
第16週 総復習  
学習教育目標 Aに対応 達成項目本科イ)に対応 JABEE
認定基準
(A-1),(c)に対応
教科書・参考書 教科書 : 柴田尚志著「例題と演習で学ぶ電磁気学」(森北出版)
参考書 : 長岡洋介・丹慶勝市著「例解 電磁気学演習」(岩波書店)
評価方法及び
合格基準
成績の評価は、定期試験の成績80%及び課題・レポートの成績20%で行う。成績が60点以上の者を合格とする。
学生へのメッセージ、
予習・復習について
3年生で学んだ電磁気学Iの内容を基礎として授業を進める。
講義ノートの内容を見直し、講義に関係する例題・演習問題を解いておくこと。講義で示した次回予定の部分を予習しておくこと。