物理学IIB 最終更新日:2019.1.15
九州工業大学工学部 (旧応用化学科)
第2年次 前学期 選択必修 2単位
1.目的 (物理学IIBのシラバスに記載)
2.勉強の仕方
この講義ホームページのファイル.
講義開始時に必要最小限度の範囲で配布するように努力します.
HPの利用法:各章の要約→例題→詳しい解説(*印ファイル)
予習・復習など学習の仕方についてのアドバイス:
1) まずは大まかに捉えるべし
2) きちんと手順を踏んで覚えるべし
3) 何度も失敗を繰り返し覚えるべし
(池谷裕二「記憶力を強くする」講談社、ブルーバックス、2001年. P.139.より)
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(*)印のファイル:
やや詳しい解説なので、難しいかもしれないので、1回目は勉強する必要はありません。
2回目以降の勉強のときか、簡単な解説に不満な人や、興味 がある人は勉強して下さい。
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参考:なぜ物理学を勉強するか
0)授業ガイダンスと電磁気学の構成
序論
電磁気学の構造(図)
相対論と電磁気学(図):
(参考書)フレンチ「特殊相対性理論」、培風館、
図書番号=421.2、F−8
カンパーニェッツ「相対論と電磁力学」、東京図書、
図書番号=421、K−4,2
バークレー物理学コース「電磁気学(上、下)」
図書分類番号:420.8,11.
生物、生体と電磁気
(参考書):前田 担「生物は磁気を感じるか」、講談社ブルーバックス
大森 明編「電磁気と生体」、日刊工業社、
図書番号=427、O−6
1)クーロンの法則と電場
解説:物理学における文字と、文字式の意味
要点:電 場 の概念の誕生と進化
参考:真空はからっぽの空間ではないこと:
(参考書)広瀬立成「真空とはなにかー:じつは空っぽではなかったー」、講談社ブルーバックスB-555
本館 閲覧室1階 文庫 408||B-2||555
佐藤文隆「宇宙論への招待ープリンキピアとビッグバンー」、岩波新書、
特に、pp.179-193
例 題:電気力と重力の比較
例 題:帯電物体は紙片をひきつけるのはなぜか
電気双極子とその性質
例題:水素原子の電気双極子モーメント
例題:外部電場の中の電気双極子モーメントのポテンシャル
(参考)例 題:電気双極子間の相互作用ポテンシャル
2)ガウスの法則とその応用、静電場(静電界)と電位
要点電位と静電場性質(要約)
例 題:点電荷のつくる電場と電位 2019.1.14加筆修正
例 題:球殻状電荷分布(または導体球)のつくる電場と電位 2019.1.15新規
例 題:直線状の電荷分布のつくる電場と電位
例題:面状の電荷分布のつくる電場1
例題:面状の電荷分布のつくる電場2
3)導体の性質
例題:共軸円筒コンデンサーのキャパシティ
例題:球形コンデンサー 2019.1.15新規
例題:球状コンデンサーの静電エネルギー
4)電流と抵抗(または電気伝導)の機構
要点 電流と抵抗
例題:電流と電子のドリフト速度1
例題:電流と電子のドリフト速度2
例題:RC回路1(充電)
電流と磁場
5)電流と磁場 1(ローレンツ力、アンペアの力)
(テキスト、原康夫「物理学基礎第4版」学術図書出版、2010年、p.263,20章問A7)
例 題;サイクロトロン運動1
例題:反平行電流間の磁気力(アンペアの力)
6)電流と磁場2(ビオ・サバールの法則、アンペアの法則)
(テキスト、原康夫「物理学基礎第4版」学術図書出版、2010年、p.243,(20.5)、p.263,20章問B3)
(テキスト、原康夫「物理学基礎第4版」学術図書出版、2010年、p.243,(20.5)、p.263,20章問B2
を理解するために必要)
(テキスト、原康夫「物理学基礎第4版」学術図書出版、2010年、p.263,20章問B4)
例 題:円電流のつくる磁場
例 題:反平行電流の流れる同軸ケーブルの磁場分布
例 題:矩形電流に働く力
7)電磁誘導
(テキスト、原康夫「物理学基礎第4版」学術図書出版、2010年、p.270,例題1)
電磁気学の基本法則
8)電磁気学法則の微分形とマックスウエル方程式
例 題:マックスウエル方程式から電磁波方程式の導出1
例 題:マックスウエル方程式から電磁波方程式の導出2
3.評価方法
中間試験 (30%)、期末試験(40%)、演習レポート
(30)%
4.履修上の注意
本講義が十分理解できるためには、物理学I、物理学IIA
の科目を修得していることが望ましい。
5.教科書・参考書(教科書1、参考書2以下の予定)
1)原 康夫「第4版 物理学基礎」、学術図書
2) ハリディ他、「物理学の基礎[3]電磁気学」、培風館
3)中山正敏、「電磁気学」、裳華房、
九工大図書館蔵(図書分類番号:427/N-13,1他)
4)中山正敏、基礎演習シリーズ「電磁気学」、裳華房,
九工大図書館蔵(図書分類番号:427/N-14,1他)
5)後藤尚久、「なっとくする電磁気学」、講談社
6)バーガー、オルソン、「電磁気学I−新しい視点にたって−」、培風館
7) バークレー物理学コース「電磁気学(上、下)」
九工大図書館蔵(図書分類番号:420.8,11.)
8) ファインマン物理学コース「電磁気学」
九工大図書館蔵(図書分類番号:420,F-5)
9)今井 功、「電磁気学を考える」、サイエンス社、九工大図書館蔵(図書分類番号:427/I-6,1他)
アインシュタイン関係写真集:杉本賢治「アインシュタインアドベンチャー」(現代数学社)
九工大図書館蔵(図書分類番号:420.2/S-11)
アインシュタイン関係:中本静暁「関門・福岡のアインシュタイン」(新日本教育図書)
九工大図書館蔵(図書分類番号:289.3/N-4)