到達目標
(科目コード:31091, 英語名:Electromagnetics IIA)
この科目は長岡高専の教育目標の(C),(D)と主体的に関わる.
この科目の到達目標と,成績評価上の重み付け,各到達目標と長岡高専の学習・教育到達目標との関連を,到達目標,評価の重み,関連する目標の順で次に示す.
①電界・電位・ガウスの法則を説明でき,これらを用いた計算ができる.50%(c1),(d1)
②静電容量・静電エネルギーを説明でき,これらの計算ができる.50%(c1),(d1)
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 | 最低限の到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
電界・電位・ガウスの法則の理解 | 電界・電位・ガウスの法則を説明でき,これらを用いた計算ができる. | 電界・電位・ガウスの法則の説明と,これらを用いた簡単な計算ができる. | 電界・電位・ガウスの法則の簡単な説明と,これらを用いた簡単な計算が概ねできる | 左記に達していない. |
静電容量・静電エネルギーの理解 | 静電容量・静電エネルギーを説明でき,これらの計算ができる. | 静電容量・静電エネルギーの説明と,これらの簡単な計算ができる. | 静電容量・静電エネルギーの簡単な説明と,これらの簡単な計算が概ねできる. | 左記に達していない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
この科目は,企業で高信頼性車載用計器の研究・開発および設計を担当していた教員が,その経験を活かし部品開発に必要な電荷の性質および静電界現象の基本について講義形式で授業を行うものである.
電磁気学は力学と並ぶ物理学の2大柱の1つである.電磁気現象を支配する基本法則について学び,具体的な問題に適応計算できるようにする.
〇関連する科目:電磁気学Ⅰ(前年度履修),電磁気学ⅡB(後期履修)
授業の進め方・方法:
授業で行った例題及び演習問題を各自で解けるようにしておくこと.
注意点:
本科目は本来,面接授業として実施を予定しておいたものですが,新型コロナウィルス感染症の拡大による緊急事態において,必要に応じ遠隔授業として実施するものです。
微分・積分・ベクトルの内積・外積を確認しておくこと.電磁気学Ⅰの内容を再度復習しておくこと.
・可能な限り時間割の時間もしくはその日のうちに視聴してください。
・Formsの解答および提出ファイルの内容は出席および評価に使用します。
・演習の解答は採点しませんが,次回の授業で模範解答を示す予定です。
教科書を見たり人と相談しながらで結構ですので自分で解いてみてください。
(だたし、白紙(またはそれに近い状態)の場合は減点することがあります)
・締め切りはこの授業の週の金曜日17:00までです。
・必ず全員すべての課題をFormsで提出してください。
(15回分を予定していますが,変更する場合は事前に連絡します)
※提出できない事情がある学生は、締め切り前にご連絡ください。相談にのります。
・無断で締め切りを過ぎての提出は,一旦は受け付けますが減点することがありますので十分に気を付けてください。
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,受講の仕方,演習および課題の提出方法,シラバスの説明 |
受講上の注意点を理解し,演習および課題の提出方法を正しく理解する
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2週 |
電位の定義,一様な電場における電位差 |
電位の定義を説明でき,一様な電場における電位差を求めることができる
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3週 |
点電荷による電位とポテンシャルエネルギー |
点電荷がつくる電位を説明でき,これらを用いた計算ができる
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4週 |
連続的に分布する電荷がつくる電位 |
連続的に分布する電荷がつくる電位を説明でき,これらを用いた計算ができる
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5週 |
ミニ確認課題1(小テスト1の代わり) |
上記項目に関する課題に正しく解答できる
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6週 |
ミニ確認課題1の解説 電位から電場を求める方法 帯電した導体の電位 |
上記項目を正しく理解する 電位から電場を求める方法,帯電した導体の電位を説明でき,これらを用いた計算ができる
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7週 |
課題1(中間試験の代わり) |
上記項目に関する課題に正しく解答できる
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8週 |
課題1の解説とここまでの確認 |
試験解説を行い,ここまでの内容を確認する
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2ndQ |
9週 |
容量の定義,容量の計算 |
容量の定義を説明でき,容量の計算ができる
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10週 |
コンデンサの接続 |
コンデンサの接続を説明でき,合成静電容量の計算ができる
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11週 |
コンデンサに蓄えられるエネルギー |
コンデンサに蓄えられるエネルギーの説明ができる
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12週 |
ミニ確認課題2(小テスト2の代わり) |
上記項目に関する課題に正しく解答できる
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13週 |
ミニ確認課題2の解説, 誘電体を挟んだコンデンサ・双極子モーメント |
上記項目を正しく理解する 誘電体を挟んだコンデンサ・双極子モーメントの説明ができる
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14週 |
誘電体の原子論的記述 |
誘電体を部分的に挟み込んだコンデンサの要領を求めることができる
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15週 |
課題2(期末試験の代わり) |
上記項目に関する課題に正しく解答できる
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16週 |
(課題2の解説) |
(上記全項目を正しく理解する)
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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 | 前1,前2 |
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 | 前1,前2 |
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。 | 2 | 前3,前4,前6 |
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。 | 2 | 前3,前4 |
静電エネルギーを説明できる。 | 2 | 前5 |
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 | 前12 |
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。 | 3 | 前14 |
磁界中の電流に作用する力を説明できる。 | 3 | 前10 |
ローレンツ力を説明できる。 | 3 | 前11 |
評価割合
| 課題1 | 課題2 | ミニ確認課題 | 演習・課題の提出状況 | 合計 |
総合評価割合 | 25 | 25 | 25 | 25 | 100 |
専門的能力 | 25 | 25 | 25 | 0 | 75 |
授業に対する勤勉さ | 0 | 0 | 0 | 25 | 25 |