Yamamoto's Laboratory
講義ノート 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 (pdf)
  • 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) (pdf)
  • 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) (pdf)
  • 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 (pdf)
第7回 近接作用と静電場(その1) (pdf)
  • 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) (pdf)
  • 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 (pdf)
  • 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

再試験



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