タイトル

開講年度 開講学部等
2025 理学部
開講学期 曜日時限 授業形態 AL（アクティブ・ラーニング）ポイント
後期 火1～4 講義 5.0
時間割番号 科目名[英文名] 使用言語 単位数
1042200012 電磁気学Ⅰ[ElectromagneticsI] 日本語 3
担当教員（責任）[ローマ字表記] メディア授業
新沼　浩太郎[NIINUMA Kohtarou] ー
担当教員[ローマ字表記]
新沼　浩太郎　[NIINUMA Kohtarou]
特定科目区分   対象学生   対象年次 1～4
ディプロマ・ポリシーに関わる項目 カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
授業の目的と概要
電磁気学は物理学の基礎として非常に重要である。本講義では，静電場現象に関するいくつかの法則を学ぶ。これらの法則を数学的に表現し，これを用いて具体的に静電場を求める。このために必要な数学の基礎知識を学ぶ。研究機関における研究経験のある教員が、実際の研究現場における電磁気学の重要性について、事例を交えながら講義を進める。
授業の到達目標
静電場および静磁場に関するいろんな物理現象を数学的表現を通して理解する．必要な数学的知識を習得する．
授業計画
【全体】
静電場に関する基本法則を学習する。
必要な数学的な知識（ベクトルの微分・積分など）を学ぶ。

毎回、翌週の演習で扱う問題のプリントを配布するので、
次の回までに必ず問題を解いてから演習に臨むこと。
様々な問題（事例）に触れることによって理解が深まる。
項目 内容 授業時間外学習 備考
第1回 電磁気学とは？ 電磁気学の概要
ベクトルの復習 		演習問題（プリント配布）を解いてくる
（目安時間：２〜４時間）
第2回 演習：ベクトルの復習 ベクトルの演算に関する演習
小テスト 		小テストの復習および演習問題の復習、次回トピックの予習
（目安時間：２〜４時間）
第3回 クーロンの法則 電荷間に働く力
静電場の定義 		演習問題（プリント配布）を解いてくる
（目安時間：２〜４時間）
第4回 演習：第１回講義内容 電磁気学の導入に関する演習
小テスト 		小テストの復習および演習問題の復習、次回トピックの予習
（目安時間：２〜４時間）
第5回 いろいろな電場 直線分布による電場
双極子がつくる電場 		演習問題（プリント配布）を解いてくる
（目安時間：２〜４時間）
第6回 演習：第３回講義内容 クーロンの法則と静電場に関する演習
小テスト 		小テストの復習および演習問題の復習、次回トピックの予習
（目安時間：２〜４時間）
第7回 ガウスの法則（積分形１） 電気力線，面積分
（Moodleによるオンデマンド授業として実施） 		演習問題（プリント配布）を解いてくる
（目安時間：２〜４時間）
第8回 演習：第５回講義内容 いろいろな電場におけるクーロン力の求め方に関する演習
小テスト 		小テストの復習および演習問題の復習、次回トピックの予習
（目安時間：２〜４時間）
第9回 ガウスの法則（積分形２） 面積分，立体角 演習問題（プリント配布）を解いてくる
（目安時間：２〜４時間）
第10回 演習：第７回講義内容 積分形のガウスの法則を用いた電場の導出に関する演習１
小テスト 		小テストの復習および演習問題の復習、次回トピックの予習
（目安時間：２〜４時間）
第11回 電磁気学で用いるベクトル解析 微分，偏微分の復習
ベクトルの発散，回転 		演習問題（プリント配布）を解いてくる
（目安時間：２〜４時間）
第12回 演習：第９回講義内容 積分形のガウスの法則を用いた電場の導出に関する演習２
小テスト 		小テストの復習および演習問題の復習、次回トピックの予習
（目安時間：２〜４時間）
第13回 ここまでの講義内容に関する復習 ここまでの講義で取り扱った内容に関する復習 演習問題（プリント配布）を解いてくる
（目安時間：２〜４時間）
第14回 演習：第１１回講義内容 ベクトル解析の演習
小テスト 		小テストの復習および演習問題の復習、次回トピックの予習
（目安時間：２〜４時間）
第15回 ガウスの法則（微分形） ガウスの定理の導出 演習問題（プリント配布）を解いてくる
（目安時間：２〜４時間）
第16回 演習：第１３回までの講義内容に関する復習 クーロン力、静電場におけるガウスの法則（積分形）、ベクトル解析に関する演習
小テスト 		小テストの復習および演習問題の復習、次回トピックの予習
（目安時間：２〜４時間）
第17回 静電ポテンシャル 静電場の基本法則
仕事，線積分
ストークスの定理 		演習問題（プリント配布）を解いてくる
（目安時間：２〜４時間）
第18回 演習：第１５回講義内容 微分形のガウスの法則を用いた静電場の導出
小テスト 		小テストの復習および演習問題の復習、次回トピックの予習
（目安時間：２〜４時間）
第19回 静電エネルギー 静電ポテンシャルとエネルギーの関係 演習問題（プリント配布）を解いてくる
（目安時間：２〜４時間）
第20回 演習：第１７回講義内容 静電場の基本法則、仕事、戦績分に関する演習
小テスト 		小テストの復習および演習問題の復習、次回トピックの予習
（目安時間：２〜４時間）
第21回 ポアソンの方程式 静電ポテンシャルと電場
ポアソンの方程式の導入 		演習問題（プリント配布）を解いてくる
（目安時間：２〜４時間）
第22回 演習：第１９回講義内容 静電エネルギーの導出に関する演習
小テスト 		小テストの復習および演習問題の復習、次回トピックの予習
（目安時間：２〜４時間）
第23回 ポアソンの方程式の適用 ポアソンの方程式の適用例とその解 演習問題（プリント配布）を解いてくる
（目安時間：２〜４時間）
第24回 演習：第２１回講義内容 ポアソン方程式の使い方に関する演習
小テスト 		小テストの復習および演習問題の復習、次回トピックの予習
（目安時間：２〜４時間）
第25回 定常電流 定常電流と電荷保存則
オームの法則 		演習問題（プリント配布）を解いてくる
（目安時間：２〜４時間）
第26回 演習：第２３回講義内容 ポアソン方程式を活用した演算方法の演習
小テスト 		小テストの復習および演習問題の復習、次回トピックの予習
（目安時間：２〜４時間）
第27回 静磁場１（磁場中の電流と電荷） 磁場中の電流 演習問題（プリント配布）を解いてくる
（目安時間：２〜４時間）
第28回 演習：第２５回講義内容 定常電流の考え方とオームの法則に関する演習
小テスト 		小テストの復習および演習問題の復習、次回トピックの予習
（目安時間：２〜４時間）
第29回 静磁場２（ビオ・サバールの法則、静磁場の基本法則） ビオ・サバールの法則 演習問題（プリント配布）を解いてくる
（目安時間：２〜４時間）
第30回 期末試験 期末試験の実施 期末試験の復習（目安時間：２〜４時間）
※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注
・授業全体で、AL（アクティブ・ラーニング）が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A：グループワーク】、【B：ディスカッション・ディベート】、【C：フィールドワーク（実験・実習、演習を含む）】、【D：プレゼンテーション】
A: --%　B: --%　C: 50%　D: --%
成績評価法
小テスト、授業内のレポート、学期末の筆記テストで評価します。
小テスト　5％、レポート　35％、学期末の筆記テスト　60％
教科書にかかわる情報
教科書 書名 電磁気学Ⅰ ISBN 9784061572041
著者名 横山順一 出版社 講談社 出版年 2009
備考
参考書にかかわる情報
参考書 書名 例解　電磁気学演習 ISBN 4000077929
著者名 長岡洋介・丹慶勝市 出版社 岩波書店 出版年 1995
参考書 書名 ファイマン物理学Ⅲ　電磁気学 ISBN 9784000077132
著者名 ファイマン・レイトン 出版社 岩波書店 出版年 書籍
参考書 書名 電磁気学 ISBN 4000077449
著者名 砂川重信 出版社 岩波書店 出版年 1991
参考書 書名 電磁気学Ⅰ ISBN 4000076434
著者名 長岡洋介 出版社 岩波書店 出版年 1982
備考
メッセージ
必ず手を動かして演習問題を解きましょう。最初のうちはわからない問題については解答を見ながら考えるのでも構いません。手を動かして図を描く、計算を行う、ことが非常に大事です。
キーワード
静電場，電位，定常電流，静磁場
持続可能な開発目標（SDGs）

  • 質の高い教育をみんなに
  • ジェンダー平等を実現しよう
(教育)すべての人に包摂的かつ公正な質の高い教育を確保し、生涯学習の機会を促進する。
(ジェンダー)ジェンダー平等を達成し、すべての女性及び女児の能力強化を行う。
関連科目
物理と情報のための応用数学Ⅰ，電磁気学Ⅱ
履修条件
連絡先
新沼浩太郎、理学部２３３号室，内線５７５９
niinuma@yamaguchi-u.ac.jp
オフィスアワー
在室していればいつでも可（但し、不在が多いので事前にメール等で確認することが望ましい）

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