山口大学教務システム - 3261420020-電磁気学特論

開講年度	開講学部等
2025	大学院創成科学研究科（博士前期）
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
前期	水3～4	講義
時間割番号	科目名[英文名]			使用言語	単位数
3261420020	電磁気学特論[Advanced Electromagnetism]			日本語	2
担当教員（責任）[ローマ字表記]					メディア授業
大原渡[OOHARA Wataru]					ー
担当教員[ローマ字表記]
長浜　太郎　[NAGAHAMA Taroh], 大原渡　[OOHARA Wataru], 原田直幸　[HARADA Naoyuki], 倉井聡　[KURAI Satoshi]
特定科目区分		対象学生		対象年次
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，物理化学，材料系及び電気電子系の工学など幅広い学術分野における基礎科目であり，電気電子工学科においては電気回路と共に主要な学問である．電磁気現象は，電界と磁界が満たすべき４個の偏微分方程式で説明され，この微分方程式はマクスウェル方程式と呼ばれる．
学部講義の電磁気学を学んだ学生に対して，さらに発展した内容について講述する．

授業の到達目標


Maxwell方程式，光，超伝導体，電気伝導それぞれについて理解を深める．電子工学，電子デバイス工学分野における基礎的な知識と体系的な専門知識を身につける．

授業計画

【全体】

次の項目について講述する．
１）Maxwell方程式の復習，電気エネルギーの流れ，仮想光子，Maxwell方程式とニュートン力学，プラズマ流体方程式のセット（二流体），プラズマ振動を電子流体方程式の線形近似による導出
２）完全導体と超伝導体，ロンドン方程式，超伝導体の磁化，第Ⅱ種超伝導体における遮蔽電流の分布と磁化，超伝導体の磁化と超伝導体における損失，超伝導体の磁気的な特性の測定方法
３）ボルツマン方程式，ホール効果とサイクロトロン運動，アンダーソン局在，AB効果とベリー位相
４）物質定数と光の定数との関係，光の透過率・屈折・反射率，固体プラズマ中の光の伝搬，偏光と光学活性，電気光学効果，磁気光学効果

	項目	内容	授業時間外学習	備考

第1回	Maxwell方程式	Maxwell方程式の復習電気エネルギーの流れ	予習･復習 (学修時間の目安:４時間以上)	担当：大原渡

第2回

量子電磁場

仮想光子

予習･復習 (学修時間の目安:４時間以上)

担当：大原渡

第3回

二流体方程式

Maxwell方程式とニュートン力学
プラズマ流体方程式のセット（二流体）

予習･復習 (学修時間の目安:４時間以上)

担当：大原渡

第4回

プラズマ振動

プラズマ振動を電子流体方程式の線形近似により導出と小テスト

予習･復習 (学修時間の目安:４時間以上)

担当：大原渡

第5回

超伝導体の電磁現象

完全導体と超伝導体
ロンドン方程式

予習･復習 (学修時間の目安:４時間以上)

担当：原田直幸

第6回

超伝導体の磁気的な特性１

超伝導体の磁化
第Ⅱ種超伝導体における遮蔽電流の分布と磁化

予習･復習 (学修時間の目安:４時間以上)

担当：原田直幸

第7回

超伝導体の磁気的な特性２

超伝導体の磁化と超伝導体における損失

予習･復習 (学修時間の目安:４時間以上)

担当：原田直幸

第8回

超伝導体の磁気的な特性３

超伝導体の磁気的な特性の測定方法と小テスト

予習･復習 (学修時間の目安:４時間以上)

担当：原田直幸

第9回

電気伝導の定式化

ボルツマン方程式

予習･復習 (学修時間の目安:４時間以上)

担当：長浜太郎

第10回

磁界中の電気伝導１

ホール効果とサイクロトロン運動
アンダーソン局在

予習･復習 (学修時間の目安:４時間以上)

担当：長浜太郎

第11回

磁界中の電気伝導２

アンダーソン局在

予習･復習 (学修時間の目安:４時間以上)

担当：長浜太郎

第12回

位相と電気伝導

AB効果とベリー位相と小テスト

予習･復習 (学修時間の目安:４時間以上)

担当：長浜太郎

第13回

光の伝搬

物質定数と光の定数との関係
光の透過率（伝搬）

予習･復習 (学修時間の目安:４時間以上)

担当：倉井聡

第14回

光の反射

光の屈折（スネルの法則）
光の反射率
固体プラズマ中の光の伝搬

予習･復習 (学修時間の目安:４時間以上)

担当：倉井聡

第15回

光の偏光

偏光と光学活性

予習･復習 (学修時間の目安:４時間以上)

担当：倉井聡

第16回

光の制御

電気光学効果，
磁気光学効果と小テスト

復習 (学修時間の目安:４時間以上)

担当：倉井聡

※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: --%　D: --%

成績評価法

小テスト100％

教科書にかかわる情報

備考

各担当者から資料が配布される．

参考書にかかわる情報

備考

各担当者から参考資料について説明がある

メッセージ

キーワード

電磁気学

持続可能な開発目標（SDGs）

(エネルギー)すべての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する。

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