授業の形態
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講義
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アクティブラーニング
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授業内容と方法
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電磁気学の様々な法則や考え方、そしてその簡単な応用について解説する。特に、静電場や電位、導体や誘電体について解説する。学んだ様々な法則が電磁気学においてどのような位置づけにあるか、全体を俯瞰しながら講義形式で授業を進める。ベクトル解析や微分積分を多用するので、その復習もしながら授業を進める。
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URGCC学習教育目標
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自律性、問題解決力、専門性
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達成目標
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以下のような電磁気学の事項を理解し、基本的な物理現象を論理的に考察して説明できる。[自律性] [問題解決力] [専門性] (1)クーロンの法則を理解している。 (2)3次元ベクトルを使って電場を表現できる。 (3)一般的な電荷分布に対して電場を計算できる。 (4)ガウスの法則や発散定理を理解し、応用できる。 (5)電位と電場の関係を理解している。 (6)位置エネルギーを定義できる条件を理解している。 (7)電位の満たすべき方程式を理解している。 (8)静電場の持つエネルギーを計算できる。 (9)導体における電場と電位を計算できる。 (10)誘電体における分極を理解し、電束密度を用いた表現ができる。
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評価基準と評価方法
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授業で説明した項目の理解度を5回の小テストと1回の学期末試験により評価する。 小テスト 50%、学期末試験 50% として、100 点満点中 60 点以上を合格とする。学則に従い 60 点以上 70 点未満は「D」、70 点以上 80 点未満は「C」、80 点以上 90 点未満は「B」、90 点以上を「A」とする。 また、授業時間数の3分の1以上欠席した者には、単位を与えない。 小テストと学期末試験の問題は、授業中に解説した考察や計算と同等の難易度の問題である。
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履修条件
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物理学I、II、物理数学IIを履修済みであることが望ましい。 電磁気学演習Iを同時履修することが望ましい。
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授業計画
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第1回 (4/12) 電磁気学とは [p.1~10] 第2回 (4/19) クーロンの法則 [p.10~20] 第3回 (4/26) 電場と電気力線 [p.21~28] 第4回 (5/10) いろいろな電荷分布による電場の計算 [p.28~39] 第5回 (5/17) ガウスの法則 [p.45~53] 第6回 (5/24) ガウスの法則の応用 [p.53~57] 第7回 (5/31) ガウスの発散定理 [p.57~66] 第8回 (6/7) 極座標系における発散 [p.66~74] 第9回 (6/14) 静電気力の位置エネルギーと電位 [p.77~100] 第10回 (6/21) 電位の満たすべき方程式 [p.100~111] 第11回 (6/28) 静電場のエネルギー [p.118~123] 第12回 (7/5) 導体における電場・電位とコンデンサー [p.134~142] 第13回 (7/12) 電気双極子 [p.115~118] 第14回 (7/19) 誘電体と分極 [p.142~144] 第15回 (7/26) 電束密度の導入 [p.144~152] 第16回 (8/2) 学期末試験 [ ] 内は教科書における該当する箇所のページ番号です。
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事前学習
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次の授業に関する内容(授業計画のページを参照)を教科書で必ず予習して授業に臨んでください。例えば、教科書を読んで、疑問に思った内容を書き出すなどしてください。 ベクトル解析や微分積分の力が足りないと授業の理解が困難になるので、その点の予習も怠らないこと。
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事後学習
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前の授業でとったノートの内容を必ず復習してください。ノートに取った内容に、教科書などで自分で調べたことを加えるなど、より深く理解する工夫をしてください。分からないところは、自分で調べたり、仲間とディスカッションしたり、担当教員に質問するなどして、解決するように心がけてください。また、教科書の演習問題など多くの問題を自分で解いてください。
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教科書にかかわる情報
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9784489020711
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前野昌弘
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東京図書
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2010
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教科書全体備考
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参考書にかかわる情報
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4563022372
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砂川重信
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培風館
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1997
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BA3290587X
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4130626132
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太田浩一
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東京大学出版会
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2012
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参考書全体備考
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使用言語
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日本語
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メッセージ
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授業で板書したことは必ずノートに書き写してください。
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オフィスアワー
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火曜日 11:50~12:50 理学部棟305室。居室に在室の場合、その他の時間でも構いません。
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メールアドレス
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URL
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http://www.phys.u-ryukyu.ac.jp/~cyasuda/
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