理工学部Faculty of Science and Engineering
PHY200XB（物理学 / Physics 200）物理学応用Applied Physics
平野 利幸Toshiyuki HIRANO
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | H5117 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 火2/Tue.2 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
機械工学科機械工学専修 学科専門科目 |
すべて開くShow all
すべて閉じるHide All
Outline (in English)
【Course outline】
In this class, you will mainly study electromagnetics in physics. When studying electromagnetism, for example, the idea of "field" is a important. The idea and phenomena handled by electromagnetism are applied everywhere in modern civilization. If you want to understand these working principles, you need to learn electromagnetism. Therefore, the purpose of this class is to understand the nature of forces, interactions and phenomena in electromagnetism.
【Learning Objectives】
After completing this course, students should be able to:
- Understand the concepts of electric charge, electric field as a vector field, and electric flux.
- Understand Gauss's law and consider how to apply it.
- Understand the physical content of the relationship between electric potential and electric field, and its mathematical expression.
- Understand the electrostatic field in conductors and dielectrics.
- Understand the current determined by electromotive force and electrical resistance.
- Understand the magnetic flux density created by electric current and Biot-Savart law.
【Learning activities outside of classroom】
Before/after each class meeting, students will be expected to spend 4 hours to understand the course content.
【Grading Criteria /Policy】
Final grade will be calculated according to the following process term-end examination (80%), and short reports (20%).
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
本講義では，主として電磁気学を学習する。学習内容には，直感的な理解が難しいものも多く，場の概念はその代表例ともいえる。しかしながら扱われる理論や現象は，家庭の電化製品，コンピュータ，情報通信技術など身近なところに存在し応用されており，これらの作動原理を理解するためには，電磁気学を学習することは欠かせない。本授業の目的は，電磁気的な力・相互作用とそれによる現象の本質を理解することである。
到達目標Goal
電磁気学の概念を理解し，電場に関する基本法則を理解する。
1.電荷，ベクトル場としての電場，電束の概念を理解する。
2.ガウスの法則を理解し，適用法を考える。
3.電位と電場の関係の物理的内容と，その数学的表現を理解する。
4.導体および誘電体中の静電場を理解する。
5.起電力によって決まる電流，電気抵抗について理解する。
6.電流が作る磁束密度，ビオ-サバールの法則を理解する。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
本講義では，主として電磁気学を講義する。また，電場に関する基本法則を説明する。
課題等の提出・フィードバックは学習支援システムを通じて行う予定です。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1[対面/face to face]：導入
ガイダンス，電磁気学についておさらい
2[対面/face to face]：クーロンの法則
電荷，静電気力，真空誘電率，クーロンの法則
3[対面/face to face]：電場，電場ベクトル
電荷の作る電場，電荷の保存，電荷と力，電気力線，重ね合わせの原理
4[対面/face to face]：ガウスの法則
ガウスの法則，点電荷のまわりの電場，閉曲面の形と内部の電荷量
5[対面/face to face]：ガウスの法則の応用
直線電荷・面状電荷・球状電荷による電場
6[対面/face to face]：電荷と電位
電荷の作る電位，電位と電場の関係
7[対面/face to face]：導体と静電容量
導体の性質，導体があるときの電場・電位分布
8[対面/face to face]：導体間の静電容量
コンデンサー，平行平板・球状・円柱状導体の静電気容量，静電エネルギーと力
9[対面/face to face]：誘電分極
誘電体，誘電率，真電荷，絶縁体と分極電荷
10[対面/face to face]：電束密度とエネルギー
電束密度，電荷密度，誘電体と電気エネルギー
11[対面/face to face]：磁性体
磁性体，磁束密度，磁性体とエネルギー
12[対面/face to face]：電流と磁場
磁場，電流が作る磁束密度，ビオ‐サバールの法則
13[対面/face to face]：電磁誘導
誘導起電力，ファラデーの法則
14[対面/face to face]：期末試験
学習した範囲について授業時間内に試験を行う。
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】各授業テーマの予習・復習および課題レポートの作成
テキスト（教科書）Textbooks
電磁気学 砂川重信著 培風館
参考書References
物理学の基礎［３］電磁気学 Ｄ.ハリディ他著 野崎光昭監訳 培風館
電磁気学入門 岡崎誠著 裳華房
基本からわかる電磁気学 松瀬貢規他著 オーム社
電磁気学Ⅰ，Ⅱ 長岡洋介著 岩波書店
成績評価の方法と基準Grading criteria
評価方法：期末試験（80％）およびレポート（20％）の結果による。
評価基準：本科目において設定した達成目標の60％以上を達成している学生を合格とする。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
演習問題を解く時間を増やす。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
資料配布・課題提出等のために学習支援システム等を利用します。
その他の重要事項Others
ポイントとなる事項については演習問題の資料を配布する。問題の解け具合により理解度を把握し、必要に応じて積極的に質問すること。授業前に教科書に目を通し、授業後は講義ノートの内容の確認などの予習復習は最低限行うこと。