電磁気学(2010年)講義録

2010年度の琉球大学理学部物質地球科学科物理系の講義「電磁気学I」(前期)および「電磁気学II」(後期)の講義録です。1回の講義ごとにその日の内容をまとめて夜に更新します。

赤字で書かれているのは授業中などに追加したコメントなどです。緑字は学生からの質問など。その日の授業の最後には感想や質問を書いてもらいますが、その内容およびそれに対する解答を各日の講義録の最後につけます。

本年度から教科書「よくわかる電磁気学」(前野昌弘・東京図書)を使用します。

教科書は琉大生協に入荷しています。

このページでは板書のまとめと授業で使用したプログラム(一つの例は下の通り)を掲載します。

左の図の電荷はマウスで動かすことができます。

電場、電気力線、等電位線なども、チェックマークをつけたり外したりすることで表示させたり消したりできます。

いろいろな状況を作って楽しんでみてください。

昨年の講義録は電磁気学2009年度を見てください。

昨年度前期のテキストをPDFファイルにまとめました。(2009年度電磁気学講義録前期分PDF

昨年度後期のテキストをPDFファイルにまとめました。(2009年度電磁気学講義録後期分PDF

自習のためのチェックリスト」を作りました。活用してください。


2010.4.14 第1講

2010.4.21 第2講

2010.4.28 第3講

2010.5.12 第4講

2010.5.19 第5講

2010.5.26 第6講

2010.6.2 第7講

2010.6.9 中間テスト&第8講

2010.6.16 第9講

2010.6.30 第10講

2010.7.7 第11講

2010.7.14 第12講

2010.7.21 第13講

2010.7.28 第14講

2010.8.4 第15講

以下、電磁気学II

2010.10.25 第1講

2010.11.1 第2講

2010.11.8 第3講

2010.11.15 第4講

2010.11.22 第5講

2010.11.25&26 第6講

2010.11.29 第7講

2010.12.6 第8講

2010.12.9&10 第9講

2010.12.13 第10講

2010.12.20 第11講

2010.12.27 第12講

2011.1.17 第13講

2011.1.24 第14講

2011.1.31 第15講

電磁気学II中間試験に関して

 採点ができていますので、前野の部屋まで取りにきてください。

 残念ながらたいへん成績が悪い人が多いので、それらの人に対して、点数をアップするチャンスを与えます。

点数が低い人のためのチャンス

 自分が間違えた問題について勉強してきてください。

 理307の前野の部屋の黒板で、問題の解答について説明し、それに関連する質問に答えてください。

 ちゃんと問題を理解してきているようであれば、

  • 配点3点の問題については、2点まで
  • 配点5点の問題については、4点まで

得点を与えます。ちゃんと説明できなかったり、質問に答えられなかったりしたら、その分減点します。元の点数より下がることはありませんが、ちゃんと勉強してこないと上がる保証はありません。今回の措置は皆さんに勉強してもらうために行うもので、タダで点数をあげるつもりはありません。

 試験を受けることができなかった人についても、上と同様の点数を与えます(最高点は22点になります)。ただし、病気または忌引きなど、突発的でやむを得ない事情があった場合は考慮しますので申し出てください。ただし、事前連絡が可能であった事情については、今から言われても対処しません(そういう場合は前もって相談するべきです)。

なお、当初は「期末試験まで」と連絡してましたが、成績を出す2/14の正午までは待ちます。〆切は2/14です。

発表課題と単位について

 連絡済のことですが、中間試験は30点満点で、他に課している発表課題が30点、期末テストが40点で合計100点満点。合計が60点以上でないと単位は出ません。  中間試験の点数の低い人のほとんどが、発表課題もやっておらず、期末試験で満点をとっても60点に達しない状況です。中間試験の悪かった人は同時に、まだ出していない発表課題も出してください。

 発表課題は、当初3回出す予定でしたが、この中間試験の救済措置のための時間がかかるので、2回とします(つまり、あと1回発表課題が出ます)。

追試験終了。成績確定しました(3/31)

追試の結果は掲示板に貼り出してあるので確認すること。


何かコメントありましたら以下にどうぞ

  • 第2講の1.2.3のF_{Q->q}の数式なのですが、(\vec{X_Q-X_q})は(\vec{X_q-X_Q})ではないですか? -- sabak? 2010-09-01 (水) 16:08:47
  • (\vec{X_Q}-\vec{X_q})は(\vec{X_q}-\vec{X_Q})ではないですか、でした -- sabak? 2010-09-01 (水) 16:10:53
  • おっしゃる通りです。向きがあってませんでした。 -- 前野? 2010-09-03 (金) 14:20:39
  • あの、この講義と関係ないのですが、どうしても伺いたかったので質問します。,覆室束密度Bはxとtの2変数関数なのですか?grad(div)、div(grad)のイメージがなぜあのような形になるのかわかりません。div(rot)、rot(grad)のイメージはわかるんですが。。。 -- ryo? 2010-10-28 (木) 18:18:00
  • (1)磁束密度は(x,y,z,t)と4つの変数の関数です。「なぜ」と言われても「場所が違えば磁束密度は違う」「時刻が違えば磁束密度が違う」のはある意味あたりまえで、そうでなかったらむしろ不思議と思われるのですが。(2)その 「grad(div)、div(grad)のイメージがなぜあのような形」の「あのような形」とはどこのどのような形のことでしょう。-- 前野? 2010-10-28 (木) 19:52:10
  • 回答ありがとうございます。(1)わかりました!(2)『よくわかる電磁気学』のp305の図です。 -- ryo? 2010-10-28 (木) 22:36:42
  • grad(div)ですが、divはある立体から出ていく流れの和とすると、図の前にある+型の矢印4本(図では赤で書きました)が+のdiv、図の後ろにある+型の矢印4本(図では青で書きました)が-div(マイナスがつくのは、出ていくのではなく入ってくる方向の矢印だから)と考えることができます。
rotrotC.png

ある場所のdivと、それと離れた場所のdivの引き算なので、grad(div)になるということです。 -- 前野? 2010-10-31 (日) 13:42:22

  • ありがとうございます。では(1)緑の矢印はなんでしょうか?それと(2)∆つまりdiv(grad)mo -- ryo? 2010-11-01 (月) 15:44:25
  • (2)∆つまりdiv(grad)もわかりません。教えてください。何度も質問すみません。 -- ryo? 2010-11-01 (月) 15:46:15
  • p305で計算しているのは「rotのrot」です。緑の矢印は、一つめのrotです。「rot」は「ある面の周回積分の結果÷その面の面積」です。緑の矢印で作られた面の回りで周回積分してrotを計算するのですが、その緑の矢印そのものがまたrotなので、その緑の矢印に垂直な面の回りを回るような周回積分をします。-- 前野? 2010-11-01 (月) 16:13:10
  • div(grad)についてはp305より、p106の図で理解した方がよいと思います。 -- 前野? 2010-11-01 (月) 16:17:29
  • p106の図から、p305の図にイメージできないのですが。。。 -- ryo? 2010-11-01 (月) 17:03:14
  • p106はdiv(grad)の図、p305はrot(rot)の図ですから、元々別の図ですよ。div(grad)を理解するのでしたら、p106の図をみないと。rot(rot)はgrad(div)-△なので、似たようなもの(△)は出てきますが、p305の図にはdiv(grad)は出てきてません。 -- 前野? 2010-11-01 (月) 17:11:50
  • ということは質問が間違っていたんですね。△A↑(ベクトル)はなぜp305の右のような図になるのでしょうか? -- ryo? 2010-11-01 (月) 17:43:46
  • △(ラプラシアン)は二階微分、二階微分は「周囲の平均と自分自身の差」ということを思い出せば、図の意味は解ると思います。図では「(周囲の和)ー(自分の4倍)」になっていますが。 -- 前野? 2010-11-01 (月) 18:00:23
  • ということは、ここでの「値」は「矢印」のことですか? -- ryo? 2010-11-01 (月) 18:50:54
  • 305pのは、ベクトルのラプラシアン(の、一つの成分)なので、矢印はベクトルの値ですね。 -- 前野? 2010-11-01 (月) 18:52:58
  • これですべてがわかりました。本当に本当にありがとうございました。 -- ryo? 2010-11-01 (月) 19:16:41

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Last-modified: 2016-09-16 (金) 15:48:30 (698d)