到達目標
１．ベクトル解析の基礎について説明でき，これらに関する問題を解くことができる．
２．マクスウェルの方程式について説明でき，これらに関する問題を解くことができる．
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 |
| 評価項目1 | ベクトル解析の基礎について明確に説明でき，これに関する演習問題を正確に解くことができる． | ベクトル解析の基礎について説明でき，これに関する演習問題を解くことができる． | ベクトル解析の基礎について説明できず，これに関する演習問題を解くことができない． |
| 評価項目2 | マクスウェルの方程式について明確に説明でき，これに関する演習問題を正確に解くことができる． | マクスウェルの方程式について説明でき，これに関する演習問題を解くことができる． | マクスウェルの方程式について説明できず，これに関する演習問題を解くことができない． |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 ④
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教育方法等
概要:
3年生で学んだ電磁気学にベクトル解析を交えて，より深い理解へと繋げる．
講義はスライド資料による教授と専用プリント（ファイルで配布）により行う．
授業の進め方・方法:
１． 授業方法は講義と演習を組み合わせて行う．
２． 授業内容に応じて演習問題を課題として出し，解答の提出を求める．
注意点:
・期末試験後の再試験実施対象者については，試験返却後に別途申し伝える．
・学習到達度の観点から、一部の評価項目に未達と思われるものがある場合，合格とならないこともある．
・成績の詳細については，授業時の説明をよく聞くこと．
・学生へのメッセージ
電気回路と並び，電気・電子工学系の基礎とされる電気磁気学について，その現象をイメージと数式による表現を用いて解説する． また，演習問題を解くことにより，各種法則の用い方を身につける．学生からの質問を大いに歓迎する．
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス：電磁気学の学び方
事前学習：教科書（電磁気学ノート）の講義０１を中心に目を通して疑問点を把握しておく．
事後学習：授業内容を書面にまとめるとともに，本授業末尾に指示内容に従うこと．
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ベクトル電磁気の全体像を理解する．
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| 2週 |
クーロンの法則とガウスの法則
事前学習：前回授業の最後に指示された教科書ページを読み，疑問点を把握しておく．
事後学習：授業内容を書面にまとめるとともに，本授業末尾に指示内容に従うこと． |
クーロンの法則とガウスの法則に関する演習問題を解けるようにする．
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| 3週 |
電位
事前学習：前回授業の最後に指示された教科書ページを読み，疑問点を把握しておく．
事後学習：授業内容を書面にまとめるとともに，本授業末尾に指示内容に従うこと． |
電界と電位に関する演習問題を解けるようにする．
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| 4週 |
ポアソン方程式・ラプラス方程式
事前学習：前回授業の最後に指示された教科書ページを読み，疑問点を把握しておく．
事後学習：授業内容を書面にまとめるとともに，本授業末尾に指示内容に従うこと． |
ポアソン方程式・ラプラス方程式に関する演習問題を解けるようにする．
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| 5週 |
導体
事前学習：前回授業の最後に指示された教科書ページを読み，疑問点を把握しておく．
事後学習：授業内容を書面にまとめるとともに，本授業末尾に指示内容に従うこと． |
導体・鏡像法に関する演習問題を解けるようにする．
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| 6週 |
コンデンサと静電エネルギー
事前学習：前回授業の最後に指示された教科書ページを読み，疑問点を把握しておく．
事後学習：授業内容を書面にまとめるとともに，本授業末尾に指示内容に従うこと． |
コンデンサと静電エネルギーに関する演習問題を解けるようにする．
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| 7週 |
誘電体
事前学習：前回授業の最後に指示された教科書ページを読み，疑問点を把握しておく．
事後学習：授業内容を書面にまとめるとともに，本授業末尾に指示内容に従うこと． |
誘電体に関する演習問題を解けるようにする．
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| 8週 |
定常電流と磁界（１）：電荷保存則，アンペールの周回積分則
事前学習：前回授業の最後に指示された教科書ページを読み，疑問点を把握しておく．
事後学習：授業内容を書面にまとめるとともに，本授業末尾に指示内容に従うこと． |
電荷保存則，アンペールの周回積分則に関する演習問題を解けるようにする．
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| 2ndQ |
| 9週 |
定常電流と磁界（２）：ビオ・サバールの法則
事前学習：前回授業の最後に指示された教科書ページを読み，疑問点を把握しておく．
事後学習：授業内容を書面にまとめるとともに，本授業末尾に指示内容に従うこと． |
ビオ・サバールの法則に関する演習問題を解けるようにする．
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| 10週 |
ローレンツ力
事前学習：前回授業の最後に指示された教科書ページを読み，疑問点を把握しておく．
事後学習：授業内容を書面にまとめるとともに，本授業末尾に指示内容に従うこと． |
ローレンツ力に関する演習問題を解けるようにする．
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| 11週 |
磁性体：磁性体，磁化，磁束密度
事前学習：前回授業の最後に指示された教科書ページを読み，疑問点を把握しておく．
事後学習：授業内容を書面にまとめるとともに，本授業末尾に指示内容に従うこと． |
磁性体に関する演習問題を解けるようにする．
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| 12週 |
変化する電磁界：電界の発散と磁界の回転，磁界の発散と電界の回転
事前学習：前回授業の最後に指示された教科書ページを読み，疑問点を把握しておく．
事後学習：授業内容を書面にまとめるとともに，本授業末尾に指示内容に従うこと． |
変位電流，電磁誘導，電気振動，磁気エネルギーに関する演習問題を解けるようにする．
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| 13週 |
マクスウェルの方程式と電磁波（１）：マクスウェルの方程式と波動方程式
事前学習：前回授業の最後に指示された教科書ページを読み，疑問点を把握しておく．
事後学習：授業内容を書面にまとめるとともに，本授業末尾に指示内容に従うこと． |
マクスウェルの方程式と波動方程式に関する演習問題を解けるようにする．
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| 14週 |
マクスウェルの方程式と電磁波（２）：電磁波の直交性とポインティング・ベクトル
事前学習：前回授業の最後に指示された教科書ページを読み，疑問点を把握しておく．
事後学習：授業内容を書面にまとめるとともに，本授業末尾に指示内容に従うこと． |
電磁波の直交性とポインティング・ベクトルに関する演習問題を解けるようにする．
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| 15週 |
電磁気学の総括
事前学習：前回授業の最後に指示された教科書ページを読み，疑問点を把握しておく．
事後学習：授業内容を書面にまとめるとともに，本授業末尾に指示内容に従うこと． |
電磁気学を総合的に理解する.
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| 16週 |
定期試験 |
これまでの範囲を理解する.
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電磁気 | 電荷及びクーロンの法則を説明でき、点電荷に働く力等を計算できる。 | 4 | |
| 電界、電位、電気力線、電束を説明でき、これらを用いた計算ができる。 | 3 | |
| ガウスの法則を説明でき、電界の計算に用いることができる。 | 3 | |
| 導体の性質を説明でき、導体表面の電荷密度や電界などを計算できる。 | 4 | |
| 誘電体と分極及び電束密度を説明できる。 | 3 | |
| 静電容量を説明でき、平行平板コンデンサ等の静電容量を計算できる。 | 4 | |
| コンデンサの直列接続、並列接続を説明し、その合成静電容量を計算できる。 | 4 | |
| 静電エネルギーを説明できる。 | 3 | |
| 磁性体と磁化及び磁束密度を説明できる。 | 3 | |
| 電流が作る磁界をビオ・サバールの法則を用いて計算できる。 | 3 | |
| 電流が作る磁界をアンペールの法則を用いて計算できる。 | 4 | |
| 磁界中の電流に作用する力を説明できる。 | 4 | |
| ローレンツ力を説明できる。 | 4 | |
| 磁気エネルギーを説明できる。 | 3 | |
| 電磁誘導を説明でき、誘導起電力を計算できる。 | 4 | |
| 自己誘導と相互誘導を説明できる。 | 3 | |
| 自己インダクタンス及び相互インダクタンスを求めることができる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |