電磁気学

Electromagnetism

9917622

17NSPHY102

谷口　喜太郎、興治　文子

Fumiko Okiharu

2026年度後期

2026年度

②Second semester

火曜2限

Tuesday 2nd period

理学部第一部　科学コミュニケーション学科

Department of Science Communication, Faculty of Science Division Ⅰ

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

電磁気現象は電場、磁場についての4組の式「Maxwell 方程式」で表される。この講義では、時間的に変動しない電場(静電場)、磁場(静磁場)及び定常電流、時間変動する電磁場、電磁波の波動方程式を扱うことで、身の回りの電磁気現象を記述する理論体系として場の概念を学ぶ。

電磁気学の基本法則の意味を理解することで、自然現象がどのように数学により記述されているのかに関する理解を深める。

１. 電荷、電場、静電ポテンシャルといった物理量の概念を理解し、それらの間に成り立つ基本法則を記述できるようになる。
２. 導体の性質を理解し、解くことができるようになる。
３. 定常電流の性質を理解し、電気伝導のミクロな機構からオームの法則やジュール熱などを数学的に表現し、その物理的な意味がわかるようになる。
４．電流と静磁場の関係について理解し、解くことができるようになる。

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

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小テストの実施　Quiz type test／ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／グループワーク　Group work／反転授業　Flipped classroom／実習　Practical learning

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* 次回の授業で扱われる内容を教科書で予習する（1時間程度）。
* 授業では多くの式を扱うが、復習の際は、式を眺めるだけでなく、自身で手を動かして、式変形の過程や式の意味を逐一納得しながらフォローすることが大切である。復習に要する時間の目安は、およそ授業時間と同程度（1時間半程）とする。
* 試験の直前になってからノートや教科書を読むだけでは間に合わないので注意してほしい。

各回の授業への取り組み（演習状況等）、到達度評価の成績により判断し、60点以上のものに単位を付与する。

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

Y

横山順一、『電磁気学』（基礎物理学シリーズ４）、講談社．

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

・砂川 重信、『電磁気学』、岩波書店．
・小宮山進、『マックスウェル方程式から始める電磁気学』、裳華房．
・加藤岳生、『電磁気学入門』、裳華房 (2022)．

すべての授業を対面で実施する。

第１回：講義の概説と電磁気学で用いる数学
　　　　物理学の概説および電磁気学で用いる数学（スカラー場とスカラー場の微分）に
ついて学ぶ
第２回：電磁気学で用いる数学
　　　　電磁気学で用いる数学（ベクトル場とベクトル場の微分、積分）について学ぶ
第３回：クーロンの法則
　　　　点電荷、クーロンの法則について学ぶ
第４回：電場の導入
　　　　電場と電気力線、連続分布している電荷による電場、点電荷の電荷密度関数について学ぶ
第５回：ガウスの法則
　　　　積分型、微分型のガウスの法則について学ぶ
第６回：静電ポテンシャルと電位
　　　　静電ポテンシャル、ポテンシャルエネルギーの存在、電位について学ぶ
第７回：導体と誘電体
　　　　導体の性質とコンデンサーについて学ぶ
第８回：静電場のまとめ
　　　　静電場の基本法則、静電場のエネルギーについて学ぶ
第９回：定常電流（１）
　　　　電流密度、定常電流の保存則、オームの法則、ジュールの法則について学ぶ
第１０回：定常電流（２）、静磁場（１）
　　　　回路を流れる電流、磁場と磁力線、磁石どうしにはたらく力、電流どうしにはたらく力について学ぶ
第１１回：静磁場（２）
　　　　　磁場中の電流と電荷、ローレンツ力、ビオ-サバールの法則について学ぶ
第１２回：静磁場（３）
　　　　　ベクトルポテンシャル、静磁場の基本法則について学ぶ
第１３回：時間変動する磁場（１）
　　　　　電荷の保存則、ファラデーの電磁誘導の法則、自己インダクタンスについて学ぶ
第１４回：時間変動する磁場（２）
　　　　　磁場のエネルギー、変位電流と時間変化する磁場について学ぶ
第１５回：Maxwell方程式と電磁波
Maxwell方程式、電磁場のエネルギー、電磁波について学ぶ

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特になし

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