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電磁気学 (Electromagnetics)
（研究室） 川北合同研究棟213号室 217-6075 sato@cneas.tohoku.ac.jp 講義の目的 l
Maxwellの方程式に立脚した体系の理解 l
情報伝達・エネルギー応用・計測などで電磁気を工学的に利用するための物理現象の理解 l
ベクトル数学の実践的応用 l
電磁気学による現象表現と電気回路によるモデル化の理解 教科書：電磁気学の考え方 砂川重信 岩波書店 1993
この教科書では物理学の本質的な「しくみ」と電磁気学の「体系」が詳しく述べられている。体系を明確にするために、真空中に完全導体が置かれた空間の電磁界を扱い、誘電体・磁性体などの物質と電界・磁界の関わり合いについては触れていない。これらは電磁気学の応用の上で重要な事項なのであるが、電磁気学の全体像を理解するうえでは、必ずしも必要ではない。
またエネルギー利用など、具体的な工学的応用については説明していない。機械知能・航空工学科の学生の基礎科目としては習得してほしいが教科書では扱わない内容、つまり物質の関係、境界値問題などについては、適宜演習問題等で補足する。
講義予定 1.
10/3 電磁気学とはどんな学問か （高校と大学で学ぶ電磁気学の違い）EM-1.pdf へのリンク 2. 10/17 ベクトル数学の復習2-vector-2.pdf へのリンク（内容追加） 3.
10/24 近接作用と静電場EM-3.pdf へのリンク 4.
10/31 さらに静電場についてEM-4.pdf へのリンク 5.
11/7 6. 11/21 定常電流EM-5.pdf へのリンク 7. 11/28 静磁場Ch6.pdf へのリンク 8. 12/19 電流にはたらく磁場の力Ch7.pdf へのリンク 9.
1/16 10. 1/23 電磁界の基本法則Ch9n.pdf へのリンク 11. 1/30 電磁波Ch10.pdf へのリンク 12.
2/6 FDTD 電磁波の散乱と放射Ch12.pdf へのリンク 講義の進め方、評価について l
講義内容はWebで公開する。予習を前提として講義を進める。 l
ベクトル数学については十分理解しているものとして講義を進める。 l
毎回指定する演習問題について次週講義開始前にレポートを提出する。レポートは一部採点評価する。 l
必要に応じて授業の始めに、指定した演習問題の中から小テストを行う。小テストは採点し返却する。 l
レポート並びに小テストの点数を50点、定期試験を50点として総合評価する。 参考書について 電磁気学の参考書は数が多く、良い本の選択は難しい。電磁気学の体系を理解するためには、多くの本を拾い読みするより１冊を丹念に読み通すのが良いと思う。それぞれの本が扱う内容に大差はない。ただし、説明の良し悪しは大きな差がある。演習問題は自分で解くこと。解答は自分で確認すること。 l
新しい電磁気学 太田昭男 培風館 1994 工学的応用例、演習問題が豊富。 l
電磁気学 I,II V.D.バーガー、M.G.オルソン著、小林、土佐訳 培風館 1992 明快な論理体系で説明しており、応用例、演習問題も豊富。ただし、やや難しい。 l
電磁気学ノート、続電磁気学ノート 藤田広一 1971,1978 判りやすい説明。問題を解く練習には最適だと思う。〔演習シリーズもある〕
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