電磁気学Ⅱ（学籍番号偶数） / Electromagnetism II  

  笠羽 康正  

  理  

  前期  

  前期 月曜日 3講時  

「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.

  電磁気学Ⅱ（学籍番号奇数） / Time-dependent electromagnetic fields  

  岸本 康宏  

  理  

  前期  

  前期 月曜日 3講時  

電磁気学Ⅰでは時間的に変化しない，静的な電場と磁場について学んだ．

電磁気学Ⅱではそれらが時間的に変化することにより、互いに関係しあう様子を学ぶ．

即ち，マクスウェル方程式によって，電気と磁気が統一された「電磁場」を理解する．

また物質の電磁応答の扱い方を学び，我々が経験する電磁気現象を理解するための基礎を構築する．

In Electromagnetism I, we learned about static electric and magnetic fields.

In Electromagnetism II, we will deal with electromagnetic field: electric and magnetic field are changing each other time.

We also understand that electricity and magnetism are unified in Maxwell equations.

We will also learn how to treat the electromagnetic response of matter and build a foundation for understanding the electromagnetic phenomena that we experience.

  医工電磁気学  

  薮上 信  

  医工  

   

  前期 木曜日 1講時 未設定  

静電場や定常電流と静磁場にはじまり、非定常に変化する電磁場や電磁波、の概念まで概説する。さらにマクスウエルの方程式の意味づけや電磁場と生体作用（神経刺激、熱的作用、磁場の影響）などの機序について解説し、医工学の基礎とする。

  電気工学基礎論  

  北村 成史  

  保健学科放射線技術科学専攻  

  2セメスター  

  後期 金曜日 3講時 保健学科第1演習室  

電磁気学の基礎を習得するとともにベクトル解析に関する知識も併せて習得することを目的とする

The aim is to acquire the fundamentals of electromagnetism as well as knowledge of vector analysis

  電磁気学Ⅰ / Electromagnetics I  

  阿部 和多加  

  工  

   

   

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。

学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

１．目的

 電磁気学は電気関連工学および物理学を学ぶ者にとって必須の科目である．授業は電磁気学基礎論，電磁気学Ⅰ，電磁気学Ⅱに分けられており，これら3つの科目を受講することにより，統一的に電磁気学を学習することができる．電磁気学Ⅰでは，主に物質中のマクスウェルの方程式を導き，これより真空中では光速で伝搬する電磁波の解が求められる過程を学ぶ．

２．概要

 まず真空中の電磁界について理解を深め,次いで誘電体や磁性体などの物質中の静電界および静磁界が誘電率と透磁率を用いて表されることを学ぶと共に，時間的に変化する磁界と電界の振る舞いを学び，物質中のマクスウェルの方程式を導出し，これを用いると電磁波伝搬などの電磁界現象が説明できることを理解する．

３．達成目標等

・真空中の電磁界について、電気双極子、ベクトルポテンシャル、およびビオ・サバールの法則を理解する．

・物質中の静電界および静磁界を求める方法を物理的および数学的に理解する．

・時間変化する磁界に対するファラデーの電磁誘導の法則と時間変化する電界に対する変位電流の法則からマクスウェルの方程式を求める過程を理解する．

・マクスウェルの方程式から伝搬する電磁波の解が導かれることを理解する．

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of

the School of Engineering:

https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

Lecture materials and information including class guidance will be informed using Google Classroom.

1. Objective

Electromagnetism is an essential subject for those who learn the electrical-related engineering and physics. It is possible to learn the unified electromagnetism by taking a series classes of electromagnetism basic theory, electromagnetism I (this class), and electromagnetism II. This class mainly aimed to derive the Maxwell's equations in material, and accordingly to learn the electromagnetic wave propagating at the speed of light in a vacuum.

2. Overview

Firstly, to deepen the understanding of electromagnetic field in a vacuum. Secondary, to understand the electrostatic and static magnetic fields in material such as dielectric or magnetic materials, along with learning of dielectric permittivity and magnetic permeability. Thirdly to learn time-varying behavior of electric and magnetic fields and to derive the Maxwell's equations in material. As well, to understand the Maxwell's equations could explain well the time-varying electromagnetic field phenomena such as electromagnetic wave propagation.

3. Goals

- Electromagnetic field in a vacuum: To understand electric dipole, the law of the vector potential, and the Biot-Savart law.

- Electromagnetic field in material: To understand methods of obtaining an electrostatic and a static magnetic fields physically and mathematically.

- Process of obtaining the Maxwell's equations: To understand the process through the law of displacement current associated with electric field and the law of electromagnetic induction to the time-varying magnetic field (Faraday's law).

- Electromagnetic wave propagation: To understand the wave propagation based on the Maxwell's equations.

  電磁気学Ⅰ / Electromagnetics I  

  遠藤 恭  

  工  

   

   

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。

学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

１．目的

 電磁気学は電気関連工学および物理学を学ぶ者にとって必須の科目である．授業は電磁気学基礎論，電磁気学Ⅰ，電磁気学Ⅱに分けられており，これら3つの科目を受講することにより，統一的に電磁気学を学習することができる．電磁気学Ⅰでは，主に物質中のマクスウェルの方程式を導き，これより真空中では光速で伝搬する電磁波の解が求められる過程を学ぶ．

２．概要

 まず真空中の電磁界について理解を深め,次いで誘電体や磁性体などの物質中の静電界および静磁界が誘電率と透磁率を用いて表されることを学ぶと共に，時間的に変化する磁界と電界の振る舞いを学び，物質中のマクスウェルの方程式を導出し，これを用いると電磁波伝搬などの電磁界現象が説明できることを理解する．

３．達成目標等

・真空中の電磁界について、電気双極子、ベクトルポテンシャル、およびビオ・サバールの法則を理解する．

・物質中の静電界および静磁界を求める方法を物理的および数学的に理解する．

・時間変化する磁界に対するファラデーの電磁誘導の法則と時間変化する電界に対する変位電流の法則からマクスウェルの方程式を求める過程を理解する．

・マクスウェルの方程式から伝搬する電磁波の解が導かれることを理解する．

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of

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https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

Lecture materials and information including class guidance will be informed using Google Classroom.

1. Objective

Electromagnetism is an essential subject for those who learn the electrical-related engineering and physics. It is possible to learn the unified electromagnetism by taking a series classes of electromagnetism basic theory, electromagnetism I (this class), and electromagnetism II. This class mainly aimed to derive the Maxwell's equations in material, and accordingly to learn the electromagnetic wave propagating at the speed of light in a vacuum.

2. Overview

Firstly, to deepen the understanding of electromagnetic field in a vacuum. Secondary, to understand the electrostatic and static magnetic fields in material such as dielectric or magnetic materials, along with learning of dielectric permittivity and magnetic permeability. Thirdly to learn time-varying behavior of electric and magnetic fields and to derive the Maxwell's equations in material. As well, to understand the Maxwell's equations could explain well the time-varying electromagnetic field phenomena such as electromagnetic wave propagation.

3. Goals

- Electromagnetic field in a vacuum: To understand electric dipole, the law of the vector potential, and the Biot-Savart law.

- Electromagnetic field in material: To understand methods of obtaining an electrostatic and a static magnetic fields physically and mathematically.

- Process of obtaining the Maxwell's equations: To understand the process through the law of displacement current associated with electric field and the law of electromagnetic induction to the time-varying magnetic field (Faraday's law).

- Electromagnetic wave propagation: To understand the wave propagation based on the Maxwell's equations.

  電磁気学 / Electromagnetics  

  内一 哲哉  

  工  

   

   

１．目的　

電磁気学はセンサ、アクチュエータ，エネルギー変換利用など機械知能・航空工学の研究分野に深い関わり合いをもっている。本講義は電磁気学の基礎的学習を通じ、各分野へ応用することのできる基礎を身につけることを目標とする。

２．概要　

静的な電場・磁場と電磁誘導現象を主体とする。さらに電磁場を支配するマクスウェルの方程式について学ぶ。

３．達成目標等　

電磁気学の基本的理解と工学への応用のための基礎を身につける。同時にベクトル解析の応用や物理的考察で重要な場の考え方について会得する。

Electromagnetics is the base for the development of transducers and also energy conversion machines. It is closely related with research areas of mechanical engineering. The purpose of this lecture is to learn basic knowledge and the way of thinking of electromagnetic field. Fundamentals of Maxwell equations, electro-statics, magneto-statics and electromagnetic induction are taught in this lecture.

  物理学概論Ⅱ  

  須藤 彰三  

  医保歯薬①  

  2セメスター  

  後期 火曜日 4講時 川北キャンパスC203  

生命系（医学、保健学、生物学など）で用いる分析や検査・測定機器には電磁気学を基礎としたものが数多くある。電磁気学は、電気と磁気という別々の存在として認識されていた現象を，電荷の動きを起源として，一つにまとめた学問である。本講義では、物理学を専門としない生命系の学生が身につけておくべき電磁気学といくつかの生命系への適用例を学ぶことを目的とする。課題ごとにデモンストレーションを行い，視覚・感覚的にも理解できるようにする。

There are many analytical, testing and measuring instruments based on electromagnetism used in life systems (medicine, health sciences, biology, etc.). Electromagnetism is science of charge and of the forces and fields associated with charge. Electricity and magnetism are two aspects of electromagnetism. The purpose of this lecture is to learn electromagnetism that non-physics students should acquire and examples of application to some life systems. A demonstration will be given for each subject so that students can understand it visually and intuitively.

  電磁気学 / Electromagnetism  

  手束 展規  

  工  

   

   

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。

学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

１．目的

電荷と電流、電場と磁場などの物理量の関連を学ぶことで、電磁気学の基礎と基本的な考え方を身につける。

２．概要

電磁気学の法則やマクスウェル方程式について説明し、それらを用いて様々な電磁気現象を解説する。

３．達成目標等

以下のような能力を習得することを目標とする。

・本学科の学習・教育目標のB，C，Kに関する能力を含めて修得する。

・電磁気学の法則およびマクスウェルの方程式を理解し、基本的な系に応用する力を身につける。

・本学科の学習・教育目標のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに関する能力を含めて修得する。

・Google Classroomで講義資料、課題等の配布を行う場合があります。

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1. Purpose

To acquire the fundamentals and basic concepts of electromagnetism by learning the relationship between physical quantities such as electric charge and current, electric field and magnetic field.

2. Overview

We will explain the laws of electromagnetism and Maxwell's equations, and how to use them to explain many electromagnetic phenomena.

3. Achievement target, etc.

・ To acquire abilities related to B, C, and K, which are the learning and educational goals of this department.

・ To understand the laws of electromagnetism and Maxwell's equations, and the ability to apply them to basic systems.

・ Lecture materials, assignments will be distributed in Google Classroom.

  電磁気学基礎論 / Fundamental Electromagnetics  

  林 慶  

  工  

   

   

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。

学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

この科目ではClassroomを使用して講義情報を発信します。

担当教員と講義時間は

 Aクラス：月曜日 2講時：担当教員 西山 大樹

 Bクラス：金曜日 3講時：担当教員 金子 俊郎

 Cクラス：月曜日 4講時：担当教員 林 慶

 Dクラス：月曜日 3講時：担当教員 津田 理

です。

１．目的

  電磁気学は電子情報システム・応物系関連工学を学ぶ者にとって基礎的かつ必須の科目である．授業は電磁気学基礎論，Ⅰ，Ⅱに分けられており，これら3つの科目を受講することにより，統一的に電磁気学を学習することができる．電磁気学基礎論はこの中で最も基礎的な科目であり，マクスウェルの方程式によって体系づけられている電磁気学の基礎について学ぶ．

２．概要

  電磁気学を学ぶ上で必須のベクトル解析について復習し，次に真空中の静電界，及び静磁界について学ぶ．また，静電界，静磁界に対するマクスウェルの方程式を導出する．

３．達成目標等

  この授業では以下の能力を習得することを目標とする．

・界（場）（ベクトル界，スカラー界）の概念を理解する．

・真空中の静電界，及び静磁界を求める方法を物理的，及び数学的に理解する．

・ガウスの法則，及びアンペアの周回積分の法則からマクスウェルの方程式の積分形と微分形を求める過程と平面電磁波の基礎を理解する．

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1. Object

Electromagnetics is a basic and required subject for a person learning the electrical engineering, communication engineering, electronic engineering, and information engineering. Classes are divided into “Fundamentals of Electromagnetic Theory”, “Electromagnetic Theory I”, and “Electromagnetic Theory II”. The electromagnetics can be learned in a unified way by taking these three classes. “Fundamentals of Electromagnetic Theory” is the most fundamental subject of the three. Students can learn the fundamentals of electromagnetic systematized by Maxwell’s equations in this class.

2. Summary

Students can review the vector analysis which is indispensable for learning the electromagnetics and learn the static electric field and the static magnetic field in vacuum. The Maxell’s equations of the static electric field and the static magnetic field are also derived in this class.

3. Goal

This class is targeting to learn the following abilities:

・To understand the concept of the field such as vector field and scalar field

・To understand the method for obtaining the static electric field and the static magnetic field physically and mathematically

・To understand the process of deriving the integral and differential forms of Maxwell’s equation from Gauss’s law and Ampere’s circuital law.