2005年度レポート課題

※レポート課題は締め切り日の17:00までに21研究室のポストに提出のこと.授業開始時,授業終了時にも受け付ける.
※レポート課題はA4の用紙を使用して解答のこと.手書きの場合はレポート用紙の使用を推奨する.


第1回 10/07 〆切10/14

課題:等電位面は必ず電気力線と直交する.これを証明しなさい.エレガントな証明を望む.

講評:


第2回 10/28 〆切11/11

課題: 真空中で,接地した無限に広いと見なせる導体板から距離2mのa点に正電荷$+Q$を置く. 電荷から導体板へ下ろした垂線,距離1mのb点における電位が10.0Vであった.

  1. 電荷の大きさを求めなさい.
  2. 点bから導体に平行に1m離れたc点の電位を求めなさい.

解答は,真空の誘電率を8.85$\times10^{-12}$[F/m]とし,有効数字3桁まで計算すること.
※問2が分からなくともレポートは受理する.

ヒント:電気映像法を使えば簡単!

講評:

PDFのファイルが開けない人はインストールしよう→


第3回 11/18 〆切11/25

課題: 真空中に置かれた半径$a$の導体球を$+Q$に帯電させた.このとき,電場${\mbox{\boldmath$E$}}$と電束密度${\mbox{\boldmath$D$}}$ ベクトルが図3-1のように描かれるとしよう.この球に,図3-2の様に誘電率$2\epsilon_0$の誘電体を厚さ$a$の球殻状にかぶせた.無限遠方の電位を$0$と定義し,以下の問に答えなさい.

              
図3-1 図3-2
  1. 電場ベクトル,電束密度ベクトルの様子を図3-1を参考にして描きなさい.解答用紙
  2. 誘電体外側表面の電位を求めなさい.
  3. この球をコンデンサーとみなしたとき(教科書p49参照)の容量$C$を計算しな さい.

今回は少し難易度が高いので,一つでもできたら提出して良い.分からないときは無理をしないこと.できる人はパーフェクトを狙おう!

講評:


第4回 12/03 〆切12/16

真空中の$z$軸上に,無限に長い直線電流$I$がある.電流から距離$r$における磁場 ${\mbox{\boldmath$B$}}$の大きさについて,以下の問に答えなさい.

  1. Ampereの法則と系の対称性を使い,${\mbox{\boldmath$B$}}$の大きさを求めなさい.
  2. Biot-Savartの法則を使い,${\mbox{\boldmath$B$}}$の大きさを求めなさい.
  3. 電流から距離$r$の位置におけるベクトルポテンシャルは,$\displaystyle {\mbox{\boldmath$A$}}= -\frac{\mu_0 I}{2 \pi} \ln r {\mbox{\boldmath$\hat{z}$}}$と書けることが知られている.この事実から${\mbox{\boldmath$B$}}$の大きさを求めなさい.
  4. この系においてベクトルポテンシャルが$r$の関数で$\displaystyle {\mbox{\boldmath$A$}}= -\frac{\mu_0 I}{2 \pi} \ln r {\mbox{\boldmath$\hat{z}$}}$と表されることを示しなさい.
    ヒント:電流素片をまともに積分すると発散する.逆方向から攻めること.ポテンシャルの原点は無限遠方とは限らない.

※最低でもQ1,Q2には解答すること.Q4は難問.

講評:


第5回 01/06 〆切01/20

真空中の均一な磁場の中に,図(a)の様に平たいドーナツ状の磁性体が置かれている.磁性体 は,図(b)のように軸方向に一様に磁化されており,磁化ベクトルは ${\mbox{\boldmath$M$}}$であるとする.このとき,以下 の問に答えなさい.解答はこのページにある用紙を印刷し,なるべくこの1枚に収めること.

解答用紙(PDF版)   解答用紙(Word版)

  1. 解答用紙の図は,磁性体を中央で切った断面を表している.ここに,磁化電流の向き,分布を書き込みなさい.表現方法は任意とする.
  2. 図(c)中の点Aの磁場,磁束密度の大きさはそれぞれ$H_0$$B_0$である.こ のとき,磁性体の内部にある点Bの磁場 ${\mbox{\boldmath$H$}}$,磁束密度 ${\mbox{\boldmath$B$}}$の大きさを求め なさい.
  3. 磁性体の透磁率を求めなさい.

講評:


授業アンケートについて

皆さん,貴重な意見をどうもありがとう.とても丁寧に書いてくれた人が多く,感激しました.この場を使い,代表的なご意見をご紹介してそれらに返信しましょう.

良かった点

「基本的な項目を細かく説明していた」
「オリジナルの教科書が良くまとまっていてわかりやすい」
「ホームページを活用している」
「授業中の説明がわかりやすい」
「教科書と授業がリンクしている」
「図がわかりやすくイメージしやすい」

改善すべき点

「字が読みにくい」
「記号が判別しにくい」

「テキストの間違いが多い」

「赤,黄のチョークを多用しすぎ」

「板書が早く追いつけない」
「ノートに書くことが多い」

その他,特にコメントしたい意見

「レポートが適度な難易度なので,やる気が失せない」

「いい授業でした.久しぶりに鳥肌が立ちました」

「内容が難しすぎる」
「レベルを下げて下さい」

「成績評価が曖昧」
「レポートの位置づけが不明瞭」

「がんばって下さい.私もがんばる」