電磁気学1

電磁気学1の講義資料を配布いたします。

（エレクトロニクスコース：3年）

前期中間試験範囲：電磁気学に必要な数学，基本的な要素，電磁気学マップ

第01回：ガイダンス，電磁気学マップ

  1. ガイダンス
  2. 講義の進め方
  3. 電磁気学マップ
Lecture_01 Exercise_01 Answer_01

第02回：電磁気学に必要な数学(1)

  1. ベクトル量とスカラー量
  2. 内積と外積
  3. 微分，偏微分
Lecture_02 Exercise_02 Answer_02

第03回：電磁気学に必要な数学(2)

  1. ベクトル量の積分：線積分，面積分，体積積分
  2. 直交座標，円座標（極座標）
  3. 円柱座標，球座標
Lecture_03 Exercise_03 Answer_03

第04回：電磁気学に必要な数学(3)

  1. 発散(div)
  2. 回転(rot)
  3. 勾配(grad)
Lecture_04 Exercise_04 Answer_04

第05回：クーロンの法則と電場

  1. 電荷の分布
  2. クーロンの法則
  3. 重ね合わせの原理
  4. 電場（電界）
Lecture_05 Exercise_05 Answer_05

第06回：ガウスの法則

  1. ガウスの法則の積分形
  2. ガウスの法則の積分形を用いた電場の計算例
  3. ガウスの法則の微分形
Lecture_06 Exercise_06 Answer_06

第07回：前期中間試験対策

  1. 試験の説明
  2. 試験範囲
  3. 模擬試験
試験対策 試験対策問題 解答

第08回：前期中間試験

前期末試験範囲：静電場

第09回：電位と静電場渦なし則

  1. ポテンシャルエネルギー
  2. 電位（静電ポテンシャル）
  3. ストークスの定理と静電場渦なし則
  4. 電位と電場の関係
Lecture_09 Exercise_09 Answer_09

第10回：静電場に関する境界値問題

  1. ポアソン方程式とラプラス方程式
  2. 静電場に関する境界値問題：電荷あり
  3. 静電場に関する境界値問題：電荷なし
Lecture_10 Exercise_10 Answer_10

第11回：導体

  1. 導体とは？
  2. 導体が示す4つの電気的性質
  3. 様々な導体系における電荷や電場の分布の実例
Lecture_11 Exercise_11 Answer_11

第12回：静電エネルギー

  1. 静電エネルギー
  2. 静電場のエネルギー
  3. 点電荷のエネルギー
Lecture_12 Exercise_12 Answer_12

第13回：誘電体

  1. 分極
  2. 分極ベクトルと分極電荷
  3. 異なる誘電体の境界
Lecture_13 Exercise_13 Answer_13

第14回：前期末試験対策

  1. 試験の説明
  2. 試験範囲
  3. 模擬試験
試験対策 試験対策問題 解答

第15回：前期末試験

第16回：前期末試験返却を含めた振り返り

 

後期中間試験範囲：静磁場

第17回：電流

  1. 電流と電流密度
  2. 電荷保存則
  3. オームの法則
  4. 導体の中の電荷の動き
Lecture_17 Exercise_17 Answer_17

第18回：磁束密度とアンペア力

  1. アンペールによる実験と磁束密度
  2. アンペア力（アンペール力）
Lecture_18 Exercise_18 Answer_18

第19回：荷電粒子の運動

  1. サイクロトロン運動
  2. E × Bドリフト
Lecture_19 Exercise_19 Answer_19

第20回：ビオ・サバールの法則

  1. ビオ・サバールの法則
  2. ビオ・サバールの法則を用いた磁束密度の計算例
Lecture_20 Exercise_20 Answer_20

第21回：ベクトルポテンシャルと磁束密度に関するガウスの法則

  1. ベクトルポテンシャルの存在
  2. ベクトルポテンシャルを介した磁束密度の計算例
  3. 磁束密度に関するガウスの法則
Lecture_21 Exercise_21 Answer_21

第22回：アンペアの法則と静電磁場

  1. アンペアの法則
  2. アンペアの法則の積分形を用いた磁束密度の計算例
  3. 静電場と静磁場の比較
Lecture_22 Exercise_22 Answer_22

第23回：後期中間試験対策

  1. 試験の説明
  2. 試験範囲
  3. 模擬試験
試験対策 試験対策問題 解答

第24回：後期中間試験

 

学年末試験範囲：動電磁場，マクスウェル方程式，電磁波

第25回：電磁誘導の法則

  1. ファラデーの電磁誘導の法則
  2. 速度起電力
Lecture_25 Exercise_25 Answer_25

第26回：インダクタンスと磁気エネルギー

  1. インダクタンス
  2. 磁気エネルギー
Lecture_26 Exercise_26 Answer_26

第27回：変位電流

  1. アンペア・マクスウェルの法則
  2. 変位電流
Lecture_27 Exercise_27 Answer_27

第28回：マクスウェルの方程式

  1. マクスウェルの方程式
  2. マクスウェル方程式のイメージ
Lecture_28 Exercise_28 Answer_28

第29回：電磁波の伝搬とポインティングの定理

  1. 波動方程式
  2. 電磁波の導出
  3. 電磁波の伝搬
Lecture_29 Exercise_29 Answer_29

第30回：学年末試験対策

  1. 試験の説明
  2. 試験範囲
  3. 模擬試験
試験対策 試験対策問題 解答

第31回：学年末試験

第32回：学年末試験返却を含めた振り返り

 

配布資料まとめ

講義 講義資料 課題 解答
第01回 Lecture_01 Exercise_01 Answer_01
第02回 Lecture_02 Exercise_02 Answer_02
第03回 Lecture_03 Exercise_03 Answer_03
第04回 Lecture_04 Exercise_04 Answer_04
第05回 Lecture_05 Exercise_05 Answer_05
第06回 Lecture_06 Exercise_06 Answer_06
第07回 試験対策 試験対策問題 解答
第08回 前期中間試験
第09回 Lecture_09 Exercise_09 Answer_09
第10回 Lecture_10 Exercise_10 Answer_10
第11回 Lecture_11 Exercise_11 Answer_11
第12回 Lecture_12 Exercise_12 Answer_12
第13回 Lecture_13 Exercise_13 Answer_13
第14回 試験対策 試験対策問題 解答
第15回 前期末試験
第16回 前期末試験返却を含めた振り返り
第17回 Lecture_17 Exercise_17 Answer_17
第18回 Lecture_18 Exercise_18 Answer_18
第19回 Lecture_19 Exercise_19 Answer_19
第20回 Lecture_20 Exercise_20 Answer_20
第21回 Lecture_21 Exercise_21 Answer_21
第22回 Lecture_22 Exercise_22 Answer_22
第23回 試験対策 試験対策問題 解答
第24回 後期中間試験
第25回 Lecture_25 Exercise_25 Answer_25
第26回 Lecture_26 Exercise_26 Answer_26
第27回 Lecture_27 Exercise_27 Answer_27
第28回 Lecture_28 Exercise_28 Answer_28
第29回 Lecture_29 Exercise_29 Answer_29
第30回 試験対策 試験対策問題 解答
第31回 学年末試験
第32回 学年末試験返却を含めた振り返り