後期 木曜日 ２講時. 単位数/Credit(s): 2. 担当教員/Instructor : 三輪 浩司. 学期/Semester: 後期. 開講年度/Year: 2024. 科目ナンバリング/Course code/number: SPH-PHY151J. 使用言語/Language Used in Course: 日本語.
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素粒子・核物理学講座
(原子核物理分野)
電磁気学I
Electromagnetism I
自然界に存在する4つの基本的な力の1つである電磁気力は、ミクロな物質の性質や構造の理解に不可欠であり、さらには現代社会における科学技術の基盤となっている。電磁気学は、電荷を持った物体がどのようにして力の元となる場を生み出すかを理解するための学問である。本講義では、時間に変動しない静的な電場と磁場を取り扱い、電磁気学の基礎と基本的な考え方を身につける。
Electromagnetic force, one of the four fundamental forces that exist in nature, is essential for understanding the microscopic properties and structure of matter, and it also forms the basis of science and technology in modern society. Electromagnetism is the study of how electrically charged objects create fields of force. In this lecture, we will deal with static electric and magnetic fields that do not vary over time, and will acquire the basics and basic concepts of electromagnetism.
・静電場と静磁場に関する様々な現象を理解することができる。
・静電場と静磁場を求める方法を物理的および数学的に理解することができる。
・Be able to understand various phenomena related to static electric fields and static magnetic fields.
・Be able to understand physically and mathematically how to obtain static electric fields and static magnetic fields.
1. ガイダンス
2. 静電場Ⅰ（クーロンの法則）
3. 静電場Ⅱ（ガウスの法則）
4. 静電場Ⅲ（静電ポテンシャル）
5. 静電場Ⅳ（微分形のガウスの法則）
6. 静電場Ⅴ（ポアソンの方程式）
7. 復習とまとめ
8. 静電場Ⅵ（導体）
9. 静電場Ⅶ（静電場のエネルギー）
10. 定常電流Ⅰ（電荷の保存則）
11. 定常電流Ⅱ（オームの法則）
12. 静磁場Ⅰ（ローレンツ力）
13. 静磁場Ⅱ（アンペールの法則）
14. 静磁場Ⅲ（ベクトルポテンシャル）
15. 復習とまとめ
1. Guidance
2. Electrostatic field I (Coulomb's law)
3. Electrostatic field II (Gauss's law)
4. Electrostatic field III (electrostatic potential)
5. Electrostatic field IV (differential form of Gauss's law)
6. Electrostatic field V (Poisson's equation)
7. Review and summary
8. Electrostatic field VI (conductor)
9. Electrostatic field VII (electrostatic field energy)
10. Steady current I (law of conservation of charge)
11. Steady current II (Ohm's law)
12. Static magnetic field I (Lorentz force)
13. Static magnetic field II (Ampere's law)
14. Static magnetic field III (vector potential)
15. Review and summary
定期試験、小テスト、レポート、出席状況などをもとに評価する。
Evaluation will be based on regular examinations, small test, reports, attendance status, etc.
教科書：電磁気学（中村哲・須藤彰三 著、朝倉書店)
指定した教科書の授業当日の該当箇所を予習してくること。
Students should prepare for the relevant sections of the specified textbook for the day of class.
連絡先：koji.miwa.c4@tohoku.ac.jp