| 授業方針・テーマ |
電気電子工学の専門科目を学習するために必要な電磁気学の基礎を講述する．特に静電界における電磁気現象について詳述する。 |
習得できる知識・能力や授業の
目的・到達目標 |
電磁気学を学ぶ意義を認識するとともに，静電界における電磁気現象の基本的な諸法則を理解する．また，真空中や誘電体中における簡単な演習問題等を介して，微積分やベクトルを用いた電磁気学（特に静電界における電磁気現象）の基礎体系を習得する． |
授業計画・内容
授業方法 |
授業計画・内容
１．電気電子工学における電磁気学（電磁気とは？，学問体系，本講義の概要）
２．ベクトル解析（１）：ベクトルの基本演算（ベクトルの表現，ベクトルの演算，内積・外積）
３．ベクトル解析（２）：ベクトルの微分と座標系（偏微分，ベクトルの微分（勾配，発散，回転），座標系，座標変換）
４．電荷とクーロンの法則：電荷，クーロンの法則，クーロン力のベクトル表記
５．電界：場の概念，単位電荷に働く力としての電界の導出，重ね合わせの原理
６．電磁気学における積分：各種積分（線積分，面積分，体積積分），ベクトルの積分，積分定理（ガウスの定理，ストークスの定理）
７．各種電荷による電界：線電荷，面電荷，体積電荷による電界
８．静電界に関する前半部の復習と解説
９．電気力線と電束（密度）：電気力線，電荷と電束密度の関係の導出
10．ガウスの法則（１）：立体角，ガウスの法則，ガウスの(発散)定理，微分系の導出
11．ガウスの法則（２）：ガウスの法則を用いた電界計算
12．エネルギー：点電荷の移動にともなうエネルギー
13．電位：電位，電位の勾配と電界，保存性の場と閉路線積分
14．導体・誘電体の電気的境界条件
15．静電容量：誘電体の静電容量の定義と各種形状の誘電体の静電容量の導出
授業方法
座学講義を中心に実施する．スライドを併用して，基本概念や関連理論の理解を深める． |
| 授業外学習 |
教科書や補足資料を参考にして，次回の授業範囲を予習し，基本原理や公式，専門用語の意味等を理解しておくこと. |
| テキスト・参考書等 |
テキスト： W. H. ヘイト 著，『工学系の基礎電磁気学』（朝倉書店，1995）
参考書 ： J. A. Edminister 著，『マグロウヒル大学演習 電磁気学（改訂2版）』（オーム社，1996）
補足資料： kibacoに掲載の予定．ダウンロード先は適宜指示する． |
| 成績評価方法 |
授業への関与，中間試験および期末試験の結果を20%，40%，40%のウエイトで評価する．
※試験の実施が困難な場合は，レポート課題の提出をもってそれに替える． |
質問受付方法
(オフィスアワー等) |
原則として，毎週金曜日５時限をオフィスアワーに設定する．質問があれば，直接研究室（6-424）まで来ること．
※対面による実施が困難な場合は，メール等で対応する． |
特記事項
(他の授業科目との関連性) |
本科目は，専門教育科目群の共通基礎科目（必修）である．
静磁界や電磁誘導を含む電磁気学全般を体系的により深く理解するために，「電磁気学Ⅱ」（2年後期，必修）の連続履修が必須である． |
| 備考 |
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シラバス照会