応用物理ⅡC

科目基礎情報

学校	群馬工業高等専門学校	開講年度	令和08年度 (2026年度)
授業科目	応用物理ⅡC
科目番号	4K032	科目区分	専門 / 必修
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	物質工学科	対象学年	4
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	小宮山・竹川 『マクスウェル方程式から始める電磁気学』 （裳華房）
担当教員	奈須田 祐大

到達目標

□ 静電場の概念と関連する基本法則を理解し、与えられた電荷分布に対して電場を求めることができる。
□ 静電ポテンシャルの概念を理解し、与えられた電荷分布に対して静電ポテンシャルを求めることができる。
□ 静電場と静電ポテンシャルの関係を理解し、静電ポテンシャルから静電場を求めることができる。
□ コンデンサの電気容量を計算できる。
□ 静磁場の概念と関連する基本法則を理解し、与えられた電流密度分布に対して磁場を求めることができる。

ルーブリック

	理想的な到達レベルの目安	標準的な到達レベルの目安	未到達レベルの目安
評価項目1	与えられた電荷分布に対して電場を求めることができる。	与えられた電荷分布に対して、簡単な場合に、電場を求めることができる。	与えられた電荷分布に対して電場を求めることができない。
評価項目2	与えられた電荷分布に対して静電ポテンシャルを求めることができる。	与えられた電荷分布に対して、簡単な場合に、静電ポテンシャルを求めることができる。	与えられた電荷分布に対して静電ポテンシャルを求めることができない。
評価項目3	静電ポテンシャルから静電場を求めることができる。	簡単な場合に、静電ポテンシャルから静電場を求めることができる。	静電ポテンシャルから静電場を求めることができない。
評価項目4	コンデンサの電気容量を計算し、応用できる。	コンデンサの電気容量を計算できる。	コンデンサの電気容量を計算できない。
評価項目5	与えられた電流密度分布に対して磁場を求めることができる。	与えられた電流密度分布に対して、簡単な場合に、磁場を求めることができる。	与えられた電流密度分布に対して磁場を求めることができない。

教育方法等

概要:

古典電磁気学のうち、静電場及び静磁場に関する基礎理論を学習する。

授業の進め方・方法:

講義形式で行う。

注意点:

1〜3年次の物理・数学科目の内容を前提とする。予習については特に指示しないが、講義内容をよく復習し問題演習を積むこと。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	導入：電磁気学の概観	電磁気学で扱う物理量とその関係をいえる。
		2週	静電場とGaussの法則 (1)	Gaussの法則の意味を説明できる。
		3週	静電場とGaussの法則 (2)	対称性の良い電荷分布の場合に、Gaussの法則を利用して電場を求めることができる。
		4週	静電場とGaussの法則 (3)	Coulombの法則と重ね合わせの原理から電場を求めることができる。
		5週	静電ポテンシャル (1)	静電ポテンシャルの定義を理解し、電場との関係がいえる。
		6週	静電ポテンシャル (2)	対称性の良い電荷分布の場合に、静電ポテンシャルを求めることができる。
		7週	静電ポテンシャル (3)	静電ポテンシャルから電場を求めることができる。静電エネルギーが計算できる。
		8週	中間試験
	2ndQ
		9週	導体，コンデンサ (1)	導体の性質がいえる。コンデンサの電気容量の定義がいえる。
		10週	コンデンサ (2)	種々のコンデンサの電気容量を計算できる。
		11週	定常電流	Ohmの法則を導くことができる。簡単な直流回路の問題が解ける。
		12週	静磁場とAmpèreの法則 (1)	Ampèreの法則の意味を説明できる。
		13週	静磁場とAmpèreの法則 (2)	対称性の良い電流密度分布の場合に、Ampèreの法則を利用して磁場を求めることができる。
		14週	静磁場とAmpèreの法則 (3)	Biot–Savartの法則から磁場を求めることができる。
		15週	ベクトルポテンシャル	ベクトルポテンシャルの定義を理解し、ベクトルポテンシャルから磁場を求めることができる。
		16週

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	80	0	0	0	0	20	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	80	0	0	0	0	20	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0