電磁気学Ⅰ

科目基礎情報

学校 茨城工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 電磁気学Ⅰ
科目番号 0048 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 国際創造工学科 機械・制御系(機械コース) 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 1
教科書/教材 教科書:宇野亨「電磁気学」コロナ社 参考書:吉久信幸・遠藤正雄「わかる電気磁気学改訂版」日新出版 演習書:大貫繁雄・安達三郎「演習電気磁気学」森北出版
担当教員 佐藤 誠

到達目標

1.静電界の基礎および導入的な内容を理解する
2.電流の作る静磁界の基礎および導入的な内容を理解する
3.電磁誘導の基礎および導入的な内容を理解する

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
静電磁界のガウスの法則の理解電磁気学の基礎について理解し、基本的な問題を解くことができる。電磁気学の基礎について理解している電磁気学の基礎について理解していない
静電界のガウスの法則,静磁界のアンペールの法則の概念と応用電磁気学の基本的概念を用いて、基本的な問題を解くことができる電磁気学の基本的概念を理解している電磁気学の基本的概念を理解していない
静電磁界を理解・計算するためのベクトル,空間積分のスキル電磁気学の各種問題を解くための数学的スキルがあり、それを応用することができる。電磁気学の各種問題を解くための数学的スキルがある。電磁気学の各種問題を解くための数学的スキルが足らない。
電磁誘導(ファラデーの法則)の概念と応用電磁気学の基本的概念を用いて、基本的な問題を解くことができる電磁気学の基本的概念を理解している電磁気学の基本的概念を理解していない

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (A) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
電磁気学の基礎を学ぶ
授業の進め方・方法:
1~2年次の「代数・幾何」で学んだベクトルのところを,この科目の履修前に良く復習しておくこと。微分や積分を用いた数式表現がたくさん出てくるが,その複雑さに惑わされることなく本質的な部分の理解に努めてほしい。
注意点:
前期末成績の評価は提出されたテストおよびレポートの内容をもとに行う。学年末成績の評価は通年の提出されたテストおよびレポートの内容をもとに行う。 以上の算定法に従い、総合評価60点以上の者を合格とする。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 クーロンの法則 1 クーロンの法則に関する基本的な概念
2週 クーロンの法則 2 クーロンの法則に関する基本的な概念
3週 クーロンの法則 3 電界に関する基本的な概念
4週 ガウスの法則 1 電界に関する基本的な概念
5週 ガウスの法則 2 ガウスの法則に関する基本的な概念
6週 ガウスの法則 3 ガウスの法則に関する基本的な概念
7週 (中間試験)
8週 電位,静電ポテンシャル 1 電位に関する基本的な概念 
2ndQ
9週 電位,静電ポテンシャル 2 電位に関する基本的な概念 
10週 電位,静電ポテンシャル 3 静電ポテンシャルに関する基本的な概念
11週 導体の性質 導体の性質/静電遮蔽
12週 コンデンサと静電容量 1 誘電体の性質
13週 コンデンサと静電容量 2 接続法と静電容量との関係
14週 コンデンサと静電容量 3 接続法と静電容量との関係
15週 (期末試験)
16週 総復習 試験問題解説/前期の内容の復習
後期
3rdQ
1週 電流と磁気作用 1 磁界に関する基本的概念
2週 電流と磁気作用 2 右ねじの法則
3週 電流と磁界 1 ビオ・サバールの法則
4週 電流と磁界 2 ビオ・サバールの法則
5週 電流と磁界 3 アンペールの法則
6週 電流と磁界 4 アンペールの法則
7週 (中間試験)
8週 電磁誘導 1 電磁誘導/レンツの法則
4thQ
9週 電磁誘導 2 電磁誘導/ファラデーの法則
10週 電磁誘導 3 自己インダクタンス
11週 電磁誘導 4 相互インダクタンス
12週 マックスウェル方程式 マックスウェル方程式
13週 電磁波 電磁波
14週 総括 学習内容の整理と復習
15週 (期末試験)
16週 総復習 試験問題解説/後期の内容の復習

評価割合

レポート試験相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合50500000100
基礎的能力0000000
専門的能力50500000100
分野横断的能力0000000