Yamamoto's Laboratory
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2005年度
電気磁気学特論
電気磁気学特論 (マクスウェルの方程式まで)
電磁気学の基礎的な講義です.まずはベクトル解析を生びます.そして,静電場からマクスウェルの方程式まで進みます.
対象
生産システム工学専攻 第1学年(2005年度)
教科書
「電磁気学の考え方」, 砂川&ensp重信, 岩波書店, ISBN 4-00-007892-5.
授業概要
シラバス(pdf)
を参照してください。
講義
第1回
電磁気学の考え方
(
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)
電磁気的な現象
電磁気学の基本法則
クーロンの法則
力の伝わり方
第2回
ベクトル解析(その1)
(
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)
ベクトルの基本
ベクトル同士の加算
ベクトルとスカラーの乗算
ベクトルの別の表現
座標の回転とベクトル
第3回
ベクトル解析2(ベクトルの乗算)
(
pdf
)
内積(スカラー積)
外積(ベクトル積)
第4回
ベクトル解析3(スカラー場とベクトル場の微分)
(
pdf
)
ベクトル場とスカラー場
スカラー場の勾配(grad)
∇演算子
ベクトル場の発散
ベクトル場の回転
スカラー場とベクトル場の2階微分
ラプラス演算子
第5回
ベクトル解析4(スカラー場とベクトル場の積分)
(
pdf
)
1変数関数の微分と積分
スカラー場の勾配と積分
ベクトル場の発散と積分
ベクトル場の回転と積分
第6回
ベクトル解析5(グリーンの定理と応用)
(
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)
1変数関数の部分積分
グリーンの定理
ヘルムホルツの定理
練習問題
(
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)
第7回
近接作用と静電場(その1)
(
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)
静電力と静電場
ガウスの法則(積分形)
第8回
静電場(その2)
(
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)
ガウスの法則(微分形)
静電ポテンシャル
静電ポテンシャルとポアソン方程式
コンデンサーと静電場のエネルギー
第9回
定常電流
(
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)
定常電流と保存則
オームの法則と起電力
第10回
静磁場
(
pdf
)
エルステッドの発見とアンペールの法則
静磁場の基本法則
第11回
静磁場(ビオ-サバールの法則)
(
pdf
)
ビオ-サバールの法則
第12回
磁荷に作用する力
(
pdf
)
電流に働く力
ローレンツ力
磁荷に作用する力
第13回
時間的に変動する電場と磁場
(
pdf
)
電荷保存則と変位電流
ファラデーの電磁誘導の法則
マクスウェルの方程式
第14回
電磁気学の基本法則
(
pdf
)
マクスウェルの方程式
エネルギー保存則
電磁ポテンシャル
第15回
電磁波
(
pdf
)
自由空間内の電磁波の波動方程式
電磁波
電磁ポテンシャル
補講
補講テキスト
(
pdf
)
静電場
電気回路
静磁場
ローレンツ力
電磁誘導
マクスウェルの方程式
波動方程式
前期末試験
試験
問題
解答
再試験
問題
解答