前期 月曜日 ３講時. 単位数/Credit(s): 2. 担当教員/Instructor : 笠羽 康正. 学期/Semester: 前期. 開講年度/Year: 2024. 科目ナンバリング/Course code/number: SPH-PHY154J. 使用言語/Language Used in Course: 日本語.
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理 惑星プラズマ・大気研究センター （地球物理学専攻）
電磁気学Ⅱ
Electromagnetism II
「静電場」「静磁場」は、交わることのない独立概念だった。しかし時間変動する世界では，そうではない。
実験は「電場は磁場を生成し、磁場は電場を生成する」ことを示した。両者は統一した理解を要する。
本講義では、現代物理学の出発点となった、統一概念たる「電磁場」の本質的理解を目的とする。
Static electric and magnetic fields were independent concepts that do not intersected.
However, in a time-variable world, they are merged into "electromagnetic field".
The experiments have showed that electric field generates magnetic field, and magnetic field generates electric field.
Both field should request a unified understanding.
In this lecture, the essential understanding of "electromagnetic field" are formed as unified concept.
It became the starting point of modern physics.
時間変動する電磁場の物理学。「電磁場」の統一概念を掌握する。すなわち、電磁誘導・変移電流といった「電場と磁場の結合」から出発し、マックスウェル方程式およびそれが示す電磁波、エネルギー、運動量、電磁ポテンシャルといった基礎概念の理解に至る。
また、電磁気学が生成した新たなる問題について触れ、それがもたらす量子力学・特殊相対性理論・電子回路論の入り口に至る。
なお、本講義のみでは運転免許証は与えられない。同時に開講される電磁気学演習IIにおいて、十分な路上研修を積まれたい。
Physics of time-varying electromagnetic fields.
To understand the unified concept of Electromagnetic Field. That is, starting from the coupling of electric field and magnetic field such as electromagnetic induction and transition current.
We reach the understanding of Maxwell's equations and basic concepts such as electromagnetic waves, energy, momentum, electromagnetic potential.
New problems generated by electromagnetism are also introduced as the entrance of quantum mechanics, special relativity, and electronic circuit theory.
"Driver's license" is not given only with this lecture.
It is recommended to take adequate on-the-road training in electromagnetics exercise II in parallel.
以下の順序で進める。
０．電磁気Ｉのサマリ （１回程度）
１．変移電流 （１回程度）
２．電磁誘導 （１回程度）
３．マックスウェル方程式 （２回程度）
４．電磁波 （４回程度）： 自由空間における電磁波、電磁波の放射
５．準定常電流： （３回程度）
６．電子回路・特殊相対論 （１回程度）
７．試験 （１回）
0. Summary of electromagnetic I (x1)
1. Transition current (x1)
2. Electromagnetic induction (x1)
3. Maxwell equation (x2)
4. Electromagnetic waves (x4): Radiation of electromagnetic waves and electromagnetic waves in free space
5. Quasi-stationary current: (x3)
6. Link to Electronic circuit and special relativity (x1)
7. Test (x1)
レポート(３～４回)と試験(１回)による。
Report (3-4 times) + Examination (once)
電磁気学 (物理テキストシリーズ ４) 砂川重信 岩波書店 ISBN-10:4000077449
レポート(３〜４回）
Report (3-4 times)
授業実施方法: 対面 [+ オンライン]
クラスコード: 3c5je72
連絡先： 笠羽 kasaba.y@tohoku.ac.jp