応用物理学２

Applied Physics (2)

9923A22

23ONPHY104

大熊　建司

OHKUMA Kenji

2026年度後期

2026年度

②Second semester

月曜6限

MO 6th

理学部第二部　化学科

Department of Chemistry, Faculty of Science Division Ⅱ

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

古典物理学を力学、熱力学とともに構成する電磁気学の基礎的な理論と応用について学びます。
具体的には、電気と磁気に関する実験事実、それらを記述するための電荷、電場、磁場などの物理量、これら物理量の間に成り立つ法則を学びます。
さらに、電磁気学の実用的な応用例である、電気回路や電磁波の伝搬なども取り上げます。

電磁気学で使われる電荷、電場、磁場などの物理量の概念とその定義、これらの間に成り立つ法則を理解する。
これらの法則を利用して、与えられた条件における物理量が計算できる力を身につける。

１．電場に関するさらなる理解（静電ポテンシャル、電気双極子、静電容量）
２．直流回路を理解する。
３．定常電流が作る磁場が満たす法則（アンペールの法則、ビオ・サバールの法則）を理解する
４．電荷・電流と磁場の相互作用（ローレンツの法則）を理解する。
５．磁場が変動する場合の法則（レンツの法則）を理解する。
６．電磁場を記述する基本方程式であるマクスウェル方程式を理解する。

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/​​​

前期の開講科目「応用物理学1」で扱った知識を前提に講義を行います。

【前期の「応用物理学１」を受講していない学生は以下の説明をよく読んだ上で受講して下さい】
「応用物理学１」のシラバスを参照して、自分の足りない項目を理解すること。
次の項目は必ず入れて下さい。空間ベクトル、微積分、偏微分、ベクトル解析（線積分、面積分）。

小テストの実施　Quiz type test

毎週、演習問題を出すので、回答をLetusにアップしてください。

授業準備：各回の授業の内容に該当する教科書の箇所をざっと読んで、理解するのに必要と思われる項目を復習しておいて下さい。
復習：毎週、講義内容を復習し、演習問題を解いてLetusにアップしてください。
理解できなかったり、解けなかったりした点は、適宜質問して下さい。
その際、どこでつまずいているかを、他の人が聞いて分かるように考えを整理しておくことが重要です。

評価の割合は、授業後の演習問題を40%、期末の到達度評価を60%とします。

・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

兵頭俊夫　「電磁気学（増補修訂版）」（裳華房2021）
https://www.shokabo.co.jp/mybooks/ISBN978-4-7853-2274-8.htm

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/

田崎晴明 著「数学—物理を学び楽しむために」：著者のwebページ
　https://www.gakushuin.ac.jp/~881791/mathbook/index.html
　から無料でダウンロードできます。電磁気学に必要な数学の理解に役立ちます。（第6章、第9章、第10章 等）

第１回　前期の復習
第２回　静電ポテンシャルと等ポテンシャル面
　（準備学習）これまで習った電場と電位の復習。1.5時間
　（講義）静電ポテンシャルの勾配を電場の関係を理解し、等ポテンシャル面を学ぶ。
　（復習）静電ポテンシャルの勾配を電場の関係について説明できる。また等ポテンシャル面について説明できる。1.5時間
第３回　電気双極子
　（準備学習）これまで習った電場の復習。1.5時間
　（講義）電気双極子を学ぶ。
　（復習）電気双極子について説明できる。1.5時間
第４回　孤立した導体と静電容量
　（準備学習）これまで習った電場と電位の復習。1.5時間
　（講義）孤立した導体と静電容量について理解する。
　（復習）コンデンサーの容量を計算できる。1.5時間
第５回　定常電流と直流回路１
　（準備学習）静電容量の復習。1.5時間
　（講義）電流密度やコンデンサーを含む回路を理解する。
　（復習）コンデンサーの特性を説明できる。1.5時間
第６回　定常電流と直流回路２
　（準備学習）コンデンサーを含む回路の復習。1.5時間
　（講義）抵抗、オームの法則、キルヒホッフの法則を理解する。
　（復習）抵抗やコンデンサーを含む回路の電流や電圧を計算できる。1.5時間
第７回　電流が作る磁場とアンペールの法則
　（準備学習）電流と電場の復習。1.5時間
　（講義）電流の周りの磁場を理解し、磁場を記述するために必要な数学（外積）を理解する。
　（復習）電流の周りの磁場を説明できる。1.5時間
第８回　ビオ・サバールの法則１
　（準備学習）電流の周りの磁場の復習。1.5時間
　（講義）ビオサバールの法則を理解する。
　（復習）ビオサバールの法則を説明できる。1.5時間
第９回　ビオ・サバールの法則２
　（準備学習）ビオサバールの法則の復習。1.5時間
　（講義）ビオサバールの法則を使って、電流の周りの磁場を計算する。
　（復習）電流の周りの磁場を計算できる。1.5時間
第10回　アンペールの法則１
　（準備学習）ビオサバールの法則の復習。1.5時間
　（講義）アンペールの法則を導出する。
　（復習）アンペールの法則を理解する。1.5時間　
第11回　アンペールの法則２
　（準備学習）アンペールの法則を復習する。1.5時間
　（講義）アンペールの法則を使って、電流の周りの磁場を計算する。
　（復習）アンペールを使って磁場を計算できる。1.5時間　
第12回　電流が磁場から受ける力
　（準備学習）磁場を復習する。1.5時間
　（講義）電流が磁場から受ける力を理解する。
　（復習）磁場中に置かれた電流に働く力を計算できる。1.5時間
第13回　場の時間変動
　（準備学習）磁場を復習する。1.5時間
　（講義）電磁誘導を理解する。
　（復習）時間的に変動する磁場中に置かれたコイルに起電力が生じることを説明できる。1.5時間
第14回　マクスウェル方程式
　（準備学習）電場と磁場を復習する。1.5時間
　（講義）マクスウェル方程式を学ぶ。マクスウェル方程式とガウスの法則、アンペールの法則、ファラデーの法則との関係を理解する。
　（復習）マクスウェル方程式の意味を説明できる。1.5時間
第15回　到達度評価
　（準備学習）これまで習った内容の復習。15時間
　　これまでの理解度を試験により評価する。

全ての授業を対面で受講することを求める。

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Mathematica

Wolfram|Alpha 日本語版：計算知能
https://www.wolframalpha.com/

質問や連絡がある場合には、授業終了後の教室、または、シラバスの教員情報に登録されたメールアドレス宛のメールで受け付けます。

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