シラバス参照

授業情報/Course information

科目一覧へ戻る 2015/09/30 現在

開講学期/Course Start 2015年度 後期
開講曜限/Class period
授業区分/Regular or Intensive 週間授業
対象学科/Department 情報電子
対象学年/Year 1
授業科目区分/Category 博士前期課程 大学院自専攻科目
必修・選択/Mandatory or Elective 選択
授業方法/Lecture or Seminar 講義
授業科目名/Course Title 応用電磁気学特論 電気通信システム
単位数/Number of Credits 2
担当教員名/Lecturer 川口秀樹
時間割コード/Registration Code MQ305A
連絡先/Contact 川口秀樹(F207
0143-46-5510
kawa@mmm.muroran-it.ac.jp)
オフィスアワー/Office hours 川口秀樹(水曜日 16時~17時,18時~19時)
更新日/Date of renewal 2015/03/27
授業のねらい
/Learning Objectives
静電場・静磁場,渦電流場,電磁波など,電磁現象を統一的に扱う理論体系としての電磁気学を理解し,それらが産業応用で現れる具体例について修得する.
This course aims to give theory and applications of the electricity and magnetism. In this course,
the electricity and magnetism are summarized as an unified theory of a static, a quasi-static and a
high frequency electromagnetic fields. In addition to the summary of the theory, practical applications of the electromagnetic field phenomena in industry are introduced.
到達度目標
/Outcomes Measured By:
1. 電磁場の問題に直面したとき,その現象を適切な電磁場の方程式を用いて記述することができる.(60%)
2. 系を記述する電磁場の方程式を,適切な近似のもとに解析的に解くことができる(40%)
1. Theoretical description of practical electromagnetic phenomena by using Maxwell's equation.
2. Analytical solution to typical simplified problems of electronagnetic field theory.
授業計画
/Course Schedule
"1週目 シラバスの説明、クーロンの法則・遠隔作用と場の概念
2週目 数学的補足(ベクトル公式,ポアンカレの補題,ヘルムホルツの定理)
3週目 静電場(ガウスの法則,保存場,ポアソン方程式,静電場の体系)
4週目 静磁場(ビオ・サバールの法則,湧き出しなし場,ベクトルポアソン方程式)
5週目 電荷・電流保存則,オームの法則
6週目 ポアソン方程式の特解,計算例(クーロンの法則,ガウスの法則,ポアソン方程式)
7週目 境界値問題(グリーンの定理,境界積分方程式)
8週目 差分法(FDM)によるポアソン方程式の数値解析
9週目 有限要素法(FEM)によるポアソン方程式の数値解析
10週目 境界要素法(BEM)によるポアソン方程式の数値解析
11週目 電磁誘導(ファラディーの法則,電磁誘導,渦電流)
12週目 電磁誘導(渦電流の方程式,渦電流応用)
13週目 電磁波(変位電流,波動方程式,電磁波の伝搬,ヘルムホルツ方程式)
14週目 電磁波(電磁ポテンシャル,非斉次波動方程式,遅延ポテンシャル,電磁波の放射)
15週目 電磁気学の体系と延長上の理論(3次元分布定数回路,幾何光学,量子力学)
定期試験
No.1:  Introduction of this subject.  Coulomb's law and concept of field theory.
No.2:  Summary of related mathematics (Vector analysis, Poincare's lemma, Helmholtz's theorem)
No.3:  Electrostatic field (Gauss' law, conservative field, Poisson's equation)
No.4:  Magnetostatic field (Biot-Savart's law, divergence fee field, Vector Poisson's Equation)
No.5:  Conservation law of charge, Ohm's law
No.6:  Particular solution to Poisson's equation
No.7:  Boundary value problem (Green's theorem, surface integral equation)
No.8:  Numerical analysis of Poisson equation by Finite Difference Method (FDM)
No.9:  Numerical analysis of Poisson equation by Finite Element Method (FEM)
No.10:  Numerical analysis of Poisson equation by Finite Difference Method (BEM)
No.11:  Electromagnetic induction 1 (Faraday's law, Eddy current)
No.12:  Electromagnetic induciton 2 (Theory and applications of eddy current problems)
No.13: Electromagnetic wave 1 (Displacement current, Wave equation, Wave propagation, Helmholtz equation)
No.14: Electromagnetic wave 3 (Scalar and vector potentials, Inhomogeneous wave equation)
No.15: Advanced theory of electromagnetics (3D circuit model, Geometrical optics)"
教科書・参考書に関する備考 [教科書]

[参考書]
# パノフスキー,フィリップス 著「電磁気学(上,下)」(林,西田 訳)吉岡書店 定価(2,600 円+税)
  (W.K.H.Panofsky and M Phillips, Classical Electricity and Magnetism, Addison-Wesley Pub., 1961)
# J.D.Jackson, Classical Electrodynamics (2nd Ed.), Wily
[備 考]
成績評価方法
/Grading Guidelines
レポート(2回)100点満点で評価し,60点以上を合格とする.
到達度目標1、2をレポートで評価する。
The score of each students is evaluated by two reports (100%)
A grade of more than 60 is accepted for a credit.
履修上の注意
/Notices
①オフイスアワーなどでの質問も適宜受け付ける
②授業の変更や緊急時の連絡は授業中または掲示板で通知をする。
③不合格者は再履修すること。
1. Students who have any questions on this course may visit to the teacher during office-hours mainly
2. All of announcements on this lecture will be displayed on notice-board
3. Students who fail in examination must try in the next year
教員メッセージ
/Message from Lecturer
本科目は、暗記的な要素はほとんどなく、体系的な理解を要し、すべて前の授業からの積み重ねである。 授業に出席し積極的に不明なところを質問するなど、その都度その都度、授業内容を理解しておくこと。
An individual lecture is closely related to the previous lecture, and it is important to understand the contents of the course systematically.  It is strongly recommend to understand each lecture and visit to the teacher to question on unclear matters.
関連科目
/Related course
学部レベルの電磁気学の内容を理解していることが望ましい
It is strongly recommended to know the contetents of  Electromagnetism in undergraduate course very well
備考
/Notes
本講義は日本語で行う
The lecture will be done in Japanese
No. 回(日時)
/Time (date and time)
主題と位置付け(担当)
/Subjects and instructor's position
学習方法と内容
/Methods and contents
備考
/Notes
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