2012年度レポート課題

※レポート課題は締め切り日の17:00までに物理学科事務室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.表紙は不要.手書きの場合はレポート用紙の使用を推奨する.

第1回 05/10 〆切 05/17

Q1

右図の様に,x軸方向を向いた一様なベクトル場がある.(x-y)平面内,原点を中心とした図の様な半径rの半円の経路で,このベクトル場の線積分を実行せよ.

                  

Q2

右図の様に,z軸方向を向いた一様なベクトル場がある.原点を中心とした図の様な半径rz>0の半球表面で,このベクトル場の面積分を実行せよ.

                  

Q3

電場がと表される静電場がある.点(0,0)を基準として,点(2,2)の電位を求めよ.

                  

全部分からなくとも,分かる問題のみ解答して提出すれば評価対象とする.評価は解答の内容によりA〜Eの間となる.


解答及び解説:


第2回 07/05 〆切 07/19

Q1: 右図の様に半径aの導線に一様な電流密度Jの電流が流れている.横軸に電流中心軸からの半径r,縦軸に磁場の大きさBを取ったグラフを描きなさい.条件として,適当なソフトを使いそのプリントアウトを提出することを義務づける

ヒント:ソフトウェアは数値を与えないとグラフを描いてくれないので,適当な数値を与えて後からa,Jに置き換える.
                  

Q2: 無限に広い導体板が距離d離れて置かれている.導体板にはそれぞれ逆方向に一様な密度の電流が流れている.電流密度はI [A/m]とする.系の対称性から磁場は図に示される方向に,導体板に挟まれた領域のみに存在することが分かる.

(1) 電流の幅1m,長さ1mあたりのインダクタンスを求め,それを利用して図に示されたピンク色の領域に存在するエネルギーを求めよ.

(2) 導体板間の磁場の大きさを求め,磁場エネルギーの積分を用いて図に示されたピンク色の領域に存在するエネルギーを求めよ.

                  

解答及び解説: