基礎物理学Ⅱ

Fundamental physics Ⅱ

専門基礎科目（専門関連科目）／教職課程科目

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工学部

1年

HETBO1MCA1

2.00単位

講義 (Lecture)

2024年度後期

菊池 丈幸

工学研究科

日本語

目標9

随時（事前連絡が望ましい），C534研究室

kikuchi@eng.u-hyogo.ac.jp

4◎

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目標１:磨き続ける力

講義目的
　物理学は工学系の科目を学習する上で基礎となる重要な学問である．中でも電磁気学は，電気現象の原因となる電荷と電気双極子，磁気現象の原因となる運動する電荷と磁気双極子の概念を理解し，それらの電場・磁場中の運動や，運動する電荷の集合である電流の諸性質，電流による磁場の発生，電磁場の物理現象等を基礎方程式をもとに統一的に理解する学問体系である．電磁気学を中心に扱う本講義は，点電荷とみなすことができる素粒子（電子と陽子）からなる原子の構造，原子が集合して分子を形成するメカニズム，分子間に働く相互作用と化学反応など，応用化学工学科において学修するあらゆる専門科目を理解する上で欠かせない基礎知識といえる．本講義では物質の形成概念の理解を視野に入れた電磁気学の諸概念と法則について学修することを目的とする．

到達目標
１．真空中や物質中における電磁気現象を種々の概念，法則，用語を用いて説明できる．
２．複数の点電荷および連続的な電荷分布が作る電場・電位を計算できる．
３．運動する点電荷および電流が作る磁場を計算できる．
４．電磁場中における点電荷や電流に働く静電気力と磁気力を計算できる．
５．簡単な回路における電流・電気抵抗・電気容量・電位差などを計算できる．

電磁気学，電磁波

講義内容
　高校物理で学習した点電荷による静電気力と電場，点電荷系の電気ポテンシャルエネルギーと電位，電流による磁場，磁場により荷電粒子や電流に働く力などについて復習するとともに，複数の点電荷や連続的な電荷分布に関する問題ではベクトル解析と微積分等の数学的手法を用いて問題に取り組む．また講義中に演習問題を解くことで，種々の概念と法則について，より広く深く学修する．

授業計画
１．電磁気学の歴史的概観，物理量の扱い方，問題への取り組み方
２．電荷と電気的力
３．連続的な電荷分布と電場
４．ガウスの法則１
５．ガウスの法則２
６．これまでの復習（演習）
７．電気的ポテンシャルエネルギーと電位
８．電気容量
９．中間試験
１０．電流と電気抵抗
１１．磁場
１２．磁場による力１
１３．磁場による力２
１４．これまでの復習（演習）
１５．電磁誘導

【生成系AIの利用について】
生成系AIの利用については教員の指示に従うこと．本講義においてレポート作成を課す予定は無いが，事前・事後学習に当たっては，補助的に生成系AIを使用しても良い．ただし，生成系AIの出力した内容について，事実関係の確認や出典・参考文献を確認しなければならない．

「レベル別に学べる物理学Ⅱ」　末廣一彦，斉藤　準，鈴木久男，小野寺　彰著，丸善出版

「サーウェイ　基礎物理学　Ⅱ．電磁気学」　東京化学同人

【予習】事前に配布するスライド教材を読み込み（30ｈ）
【復習】講義内容の理解を深め定着させるためにスライド教材を読み直し（30ｈ）

採用しない

成績評価の基準
講義目的・到達目標に記載する能力の到達度に基づき，S（90点以上）,Ａ（80点以上）,B（70点以上）,C（60点以上）による成績評価のうえ，単位を付与する．
方法
１年生については中間試験，定期試験の点数を合算し評価する．
再履修生・再受験生については定期試験のみで成績評価を実施する．

毎回，講義開始時に前回の内容についてセルフチェックテストを実施し，その都度解説を実施する．
中間試験については，次の講義の中で全体的な講評を示す．
定期試験については，全体的な講評を授業評価アンケートの教員コメントで示す．

講義時間数に比べて習得すべき内容が多いので，予習・復習を行うことが望ましい．特に高校物理で学習した内容をしっかりと復習してから授業に臨むこと．
講義中に計算問題に取り組むことが多いため，必ず関数電卓を持参すること．

該当しない