材料の物理１

Physics of Materials 1

9982206

82FSPHY204

古江　広和

Hirokazu Furue

2026年度前期

2026年度

①First semester

水曜3限

Wednesday 3rd period

先進工学部　マテリアル創成工学科

Department of Materials Science and Technology, Faculty of Advanced Engineering

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

電磁気学の講義を通して､物理現象の一部である電磁現象､すなわち､電荷、電場､電流､磁界､電磁波等についての基礎知識を身に付けることにより､現代エレクトロニクス社会の根幹部分の原理技術の理解を深める｡また、物質・材料の特性を決める主たる因子は電子である。電気電子分野のみならず、様々な物質・材料を理解し応用開発する上で必要な知識が身に付く。本講義では､電磁気学の基礎部分である電気的作用に焦点を当てる｡

Through lectures on electromagnetism, students will acquire basic knowledge about electromagnetic phenomena, which are part of physical phenomena, such as charges, electric fields, currents, magnetic fields, electromagnetic waves, etc., and will gain an understanding of the fundamental technologies that form the basis of modern electronic society. In addition, electrons are the main factor that determines the properties of substances and materials. Students will acquire the necessary knowledge not only in the electrical and electronic fields, but also to understand and apply development of various substances and materials. This lecture will focus on electrical action, which is the basic part of electromagnetism.

電気的現象や物質・材料の性質・機能を理解する上で必要な基礎知識が身に付く。
本学部のディプロマポリシーに定める「工学の基礎となる幅広い知識とともに専門分野の問題発見・解決能力を修得している」に該当する科目である。

Students will acquire the basic knowledge necessary to understand electrical phenomena and the properties and functions of substances and materials.

This course falls under the diploma policy of the faculty "students have acquired a broad range of knowledge that forms the basis of engineering, as well as the ability to find and solve problems in their specialized field." .

電荷、電場、電位、静電エネルギー、電流といった物理量について、また、それらの関係性について理解できるようになる。また、金属のような導体や絶縁体・誘電体の電気的特性を理解できるようになる。

Students will be able to understand physical quantities such as charge, electric field, potential, electrostatic energy, and current, and the relationships among them, and also the electrical properties of conductors such as metals, as well as insulators and dielectrics.

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/​​​

大学一年生までに学んだ“物理”をよく理解しておくこと。

Be sure to have a good understanding of the "physics" learned before your first year at university.

課題に対する作文　Essay

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（準備学習：90分程度）
  授業計画の各回の講義内容について、指定した教科書を事前に読み、何が分かり、何が分からないかを明確にしておくこと。そして、分からなかった部分を授業を通して解き明かす。
（復習：90分程度）
  授業中に行った例題や演習問題を復習して各回の講義内容を十分に理解するだけでなく、教科書中の設問を解いて理解を発展的に深めること。

(Preparatory study: about 90 minutes) 
  Read the designated textbook in advance to clarify what you understand and what you do not understand regarding the lecture content for each class plan. Then, clarify the part that you did not understand through the lecture. 
(Review: about 90 minutes)

  In addition to reviewing the examples and exercises given in class to fully understand the contents of each lecture, solve the questions in the textbook to further deepen your understanding. 

到達度評価試験を主として（70〜100％）、授業態度・レポート（0〜30％）を総合して評価する。

・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

「電磁気学」佐川弘幸（丸善出版）2012 ISBN978-4621061275

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/

「よくわかる電磁気学」前野昌弘（東京図書）2012 ISBN978-4-489-02071-1

全対面授業回の受講を原則とします。尚、成績評価点は「成績評価方法」に従います。

1. 導入
電磁気学とは（概要）、および授業内容、授業計画について理解する。

2. ﾍﾞｸﾄﾙ解析の基礎1
ｽｶﾗｰ量とﾍﾞｸﾄﾙ量、基本ﾍﾞｸﾄﾙ・単位ﾍﾞｸﾄﾙ、ﾍﾞｸﾄﾙの和･差･積（内積・外積）を理解する。

3. ﾍﾞｸﾄﾙ解析の基礎2
ﾍﾞｸﾄﾙ量の勾配、ﾍﾞｸﾄﾙ量の発散、ﾍﾞｸﾄﾙの積分（線積分･面積分･体積積分）を理解する。

4. ｸｰﾛﾝの法則と静電場1
電荷､ｸｰﾛﾝ力について理解する。

5. ｸｰﾛﾝの法則と静電場2
電場と近接作用､さまざまな電荷分布と電場について理解する。

6. ｶﾞｳｽの法則1
電気力線とｶﾞｳｽの法則について理解する。

7. ｶﾞｳｽの法則2
ｶﾞｳｽの法則の応用について理解する。

8. 静電ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙと静電ｴﾈﾙｷﾞｰ1
静電ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙ（電位）､静電ｴﾈﾙｷﾞｰについて理解する。

9. 静電ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙと静電ｴﾈﾙｷﾞｰ2
静電ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙ（電位）、静電ｴﾈﾙｷﾞｰと電場の関係について理解する。

10. 導体
導体、静電誘導、静電遮蔽について理解する。

11. 誘電体1
ｺﾝﾃﾞﾝｻｰと電気容量について理解する。

12. 誘電体2
誘電体、電束密度について理解する。

13. 定常電流1
電流とｵｰﾑの法則､ｷﾙﾋﾎｯﾌの法則について理解する。

14. 定常電流2
電流の電子論、電流の熱作用（ｼﾞｭｰﾙの法則）について理解する。

15. まとめ
到達度評価を行い、理解を深める。


Attendance at all on-site classes is required in principle. Furthermore, the performance grading points are based on the "Performance grading policy".

1. Introduction
Understand what electromagnetism is (outline), class content, and class plans. 

2. Fundamentals of vector analysis 1
Understand scalar and vector quantities, basic vectors, unit vectors, vector sums, differences, and products (inner and outer products). 

3. Fundamentals of vector analysis 2
Understand gradients of vector quantities, divergence of vector quantities, and vector integrals (line integrals, area integrals, volume integrals). 

4. Coulomb's law and electrostatic field 1
Understand electric charge and Coulomb force. 

5. Coulomb's law and electrostatic field 2
Understand electric fields and proximity effects, different charge distributions and electric fields. 

6. Gauss Law 1
Understand the electric lines of force and Gauss' law. 

7. Gauss Law 2
Understand the application of Gauss' law. 

8. Electrostatic potential and electrostatic energy 1
Understand electrostatic potential and electrostatic energy. 

9. Electrostatic potential and electrostatic energy 2
Understand the relationship between electrostatic potential, electrostatic energy and electric field. 

10. Conductor
Understand conductors, electrostatic induction, and electrostatic shielding. 

11. Dielectric 1
Understand capacitors and capacitance. 

12. Dielectric 2
Understand dielectrics and electric flux density. 

13. Steady current 1
Understand current, Ohm's law, and Kirchhoff's law. 

14. Steady current 2
Understand the electronic theory of electric current and the thermal action of electric current (Joule's law). 

15. Summary
Evaluate achievement and deepen understanding. 

国内研究機関の研究員（物理・デバイス)の経験を活かし講義する｡

Lecture based on my experience as a researcher (physics/devices) at a domestic research institution.

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