物理学基礎
 Introduction to Physics
 担当教員:土浦 宏紀(TSUCHIURA Hiroki)
 担当教員の所属:工学部非常勤講師
 開講学年:2年,3年,4年  開講学期:前期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:機能高分子工学科,物質化学工学科,バイオ化学工学科,応用生命システム工学科,情報科学科,電気電子工学科  科目区分:専門基礎科目・選択必修(補習) 
【授業概要】
・テーマ
電磁気学の基礎、およびその理解に必要なベクトル解析について学ぶ.
高等学校で物理を学んできた人も学ばなかった人もレベルアップできるようにする.基礎力の充実を目指して扱う物理現象を出来るだけ少なくし、高校「物理」を学ばなかった学生にも理解できるように丁寧に説明する.
・到達目標
静電磁気学に必要なベクトル解析を用いて、計算や式の変形ができる.真空中の静電場(電界)に関して、クーロンの法則、点電荷および電気双極子が作る電場を計算できる.ガウスの法則の意味を理解し、電場が計算できる.
・キーワード
ベクトル、スカラー、ベクトル場、スカラー場、電荷、電位、電場(電界)、磁場(磁界)、電流、クーロンの法則、ガウスの法則

【科目の位置付け】
この科目は、電気電子工学科の学習・教育目標A、物質化学工学科の学習教育目標Bに該当する。

【授業計画】
・授業の方法
90分の講義時間内で講義・演習を行う.
・日程
1. はじめに(電磁気現象について)
2. ベクトル量とスカラー量、ベクトルの成分、表示方法、単位ベクトル
3. ベクトルの内積とその意味・性質
4. ベクトルの外積とその意味・性質
5. ベクトルの内積と外積を用いた応用問題
6. ベクトル場とその表示方法
7. 中間試験とその解説
8. 真空中の静電場、クーロンの法則とそのベクトル表示
9. 点電荷による電場とそのベクトル表示
10. 電気双極子による電場の導出
11. 電気双極子による電場の計算とベクトル表示
12. 電気力線とガウスの法則
13. ガウスの法則の物理的意味
14. ガウスの法則を用いた電場の計算
15. 期末試験とその解説

【学習の方法】
・受講のあり方
これまでに学習してきた物理学や数学(微分、積分)の基礎知識が全て関係してくる.電磁気学に出てくる大部分の物理量がベクトル量である.ベクトルの概念に触れ、ベクトルの計算の修得を通じて現象を理解して欲しい.また各章の後にある演習を全て行うよう努力して欲しい.
・授業時間外学習へのアドバイス
授業で扱った演習問題の内容を完全に理解できるように復習する.更に,教科書の章末にある演習問題を自力で解いて理解度を深める.

【成績の評価】
・基準
総合点の60%以上の場合に単位認定する.
・方法
科目の達成目標に記載の項目について試験を行ない、以下の基準を満足したものを合格とする。中間試験40点,期末試験60点の合計100点満点で,60点以上を単位認定する。

【テキスト・参考書】
テキスト:「よくわかる電磁気学」宮﨑 照宣、加藤 宏朗 著 (日刊工業新聞社)

【その他】
・学生へのメッセージ
自発的に問題点を考える習慣を身につけよう.

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