電磁場と電磁波

スコープ

電磁気現象の利用なくして現代の生活は成り立たない。しかし、電磁気現象は直接に目で見ることが難しい。 この講義の目的は、電磁気現象の科学的な取り扱いである「電磁気学」を学ぶための基礎力を養うことにある。 テーマの中心は、時間的な変化をともなう電磁気現象(交流回路や電磁波)である。
 新たに必要となる数学的手法は解説するが、教科書の該当箇所の予習は不可欠である。 講義時間中に教科書の例題や章末問題の解法を紹介する。 内容をマスターすれば、理工系大学院の入試や公務員試験などに必要な知識・技術を習得できる。

履修の前提

講義の内容と教材

  1. 直流回路
  2. 交流素子
  3. 複素表示
  4. 交流回路のインピーダンス
  5. 回路の応答を微分方程式により記述する
  6. 微分方程式入門
  7. ラプラス変換により微分方程式を解く
  8. 回路の過渡応答

  9. 電磁波について学ぶ準備

  10. 課題:「マクスウェル方程式」について調べよ.


  11. ベクトル解析
  12. 波についての基礎知識(隔年開講科目「音と光」から)
  13. 真空中を伝わる電磁波