到達目標
1. 電場・磁場の計算ができ、荷電粒子に働く力を計算できる。
2. 電磁誘導を説明でき、誘導起電力を計算できる。
3. 抵抗・コンデンサ・コイルを含んだ直流回路、交流回路に関する計算ができる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安(優) | 標準的な到達レベルの目安(良) | 未到達レベルの目安(不可) |
1. 電場・磁場の計算ができ、荷電粒子に働く力を計算できる。 | 電場・磁場の計算ができ、荷電粒子に働く力を計算できる。 | 電場・磁場の計算ができる。 | 電場・磁場の、荷電粒子に働く力を計算できない。 |
2. 電磁誘導を説明でき、誘導起電力を計算できる。 | 電磁誘導を説明でき、誘導起電力を計算できる。 | 電磁誘導を説明できる。 | 電磁誘導を説明できない。 |
3. 抵抗・コンデンサ・コイルを含んだ直流回路、交流回路に関する計算ができる。 | 抵抗・コンデンサ・コイルを含んだ直流回路、交流回路に関する計算ができる。 | 直流回路に関する計算ができる。 | 電気回路に関する計算ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
Ⅰ 人間性 1 Ⅰ 人間性
Ⅱ 実践性 2 Ⅱ 実践性
Ⅲ 国際性 3 Ⅲ 国際性
CP1 実践的技術者に必要な科学的基礎知識とリベラルアーツ 4 CP1 実践的技術者に必要な科学的基礎知識とリベラルアーツ
教育方法等
概要:
科学技術の進歩に対応できる基礎能力を養う。本授業では、電磁気学を扱う。
ガウスの法則、アンペールの法則、ビオ・サバールの法則、ファラデーの法則など電磁気学の基本法則を学習する。また、抵抗・コンデンサー・コイルを含んだ電気回路の考え方を学習する。
授業の進め方・方法:
授業は講義で説明をした後、演習を行う。
この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習として課題レポートを課します。授業(30時間)の他に、予習復習時間、定期試験の準備のための勉強時間を総合し、60時間の自学自習時間が必要である。
注意点:
3年生までに学習した物理、数学の基礎知識を前提とする。授業中に配布される演習課題に対して自学自習により取り組むこと。
成績は定期試験60%、課題レポート・小テストを40%の割合で評価する。
学業成績が60点未満の学生に対して、再試験を実施する場合がある。この場合、再試験の成績は定期試験の成績に置きかえて再評価を行う。
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 |
静電気力 |
クーロンの法則を理解し、静電気力の合成ができる。
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2週 |
電場1 |
電荷のまわりの電場を計算できる。
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3週 |
電場2 |
ガウスの法則を用いて電場を求めることができる。
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4週 |
電位 |
電位を理解し、点電荷のまわりの電位を計算できる。
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5週 |
コンデンサー1 |
コンデンサーがなにかを理解し、基本的な関係式を説明できる。
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6週 |
コンデンサー2 |
コンデンサーが蓄えるエネルギーを計算できる。
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7週 |
電流が作る磁場1 |
アンペールの法則を理解し、簡単な問題が解ける
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8週 |
電流が作る磁場2 |
ビオ・サバールの法則を理解し、簡単な問題が解ける。
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2ndQ |
9週 |
電流が磁場から受ける力 |
電流が磁場から受ける力を求めることができる。
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10週 |
ローレンツ力 |
電場・磁場中の荷電粒子に働く力を求めることができる。
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11週 |
電磁誘導 |
レンツの法則、ファラデーの法則を説明できる。
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12週 |
インダクタンス |
自己誘導、相互誘導現象を理解する。
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13週 |
直流回路 |
直流回路に関する問題を解ける
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14週 |
交流回路 |
交流回路に関する問題を解ける
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15週 |
過渡現象 |
過渡現象を説明でき、計算ができる。
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16週 |
定期試験 |
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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 |
基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 電気 | 導体と不導体の違いについて、自由電子と関連させて説明できる。 | 4 | 前1 |
クーロンの法則が説明できる。 | 4 | 前2 |
クーロンの法則から、点電荷の間にはたらく静電気力を求めることができる。 | 4 | 前2 |
電場・電位について説明できる。 | 4 | 前2 |
オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。 | 4 | 前13 |
抵抗を直列接続、及び並列接続したときの合成抵抗の値を求めることができる。 | 4 | 前13 |
ジュール熱や電力を求めることができる。 | 4 | 前13 |
評価割合
| 定期試験 | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 60 | 40 | 100 |
基礎的能力 | 30 | 20 | 50 |
専門的能力 | 30 | 20 | 50 |