到達目標
電流により発生する磁気を説明できる。インダクタンスの定義を理解する。また計算で求められるようになる。さらに電磁気学上きわめて重要な電磁誘導を理解し、説明できるようになる。
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 | 電流磁気を理解する。 | 電流磁気をおおまかに説明する。 | 電流磁気を理解できない。 |
評価項目2 | インダクタンスの定義を理解し、計算で求められる。 | インダクタンスの定義をおおまかに説明できる。 | インダクタンスの定義を説明できない。 |
評価項目3 | 電磁誘導を完全に理解する。 | 電磁誘導をおおまかに説明できる。 | 電磁誘導が理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
磁界は、電界と異なり物理的な力(ちから)を発生させる。フレミングの右手、左手の法則は重要である。直線電流にも相互に働く力が生じる。電磁誘導は、電気が人間の生活を変える元となる物理現象であり、これを学ぶことは重要である。
授業の進め方・方法:
授業は教科書に沿って行うが、使う数学についての説明も行う。ノートをよくとることが重要になる。
注意点:
・6回程度授業内で演習を行う。演習では英文和訳も行う。演習点として評価に組み込むので、必ず行い、提出すること。
・教育プログラムの学習・教育到達目標の各項目の割合はA-2(40%) D-1(40%) D-2(20%)とする.
・総時間数45時間(自学自習15時間)
・自学自習(15時間)として,日常の授業(30時間)のための予習復習時間,理解を深めるための演習課題の考察時間,および試験準備のための学習時間を総合したものとする。
・評価については,合計点数が60点以上で単位修得となる.その場合,各到達目標項目の到達レベルが標準以上であること,教育プログラムの学習・教育到達目標の各項目を満たしたことが認められる.
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
ファラデーの法則とレンツの法則について |
各法則を図や絵で感覚的に理解すること。
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2週 |
磁界中で動く導体に生じる起電力についてのフレミングの右手の法則について |
法則を理解し、右手の絵で書くことができる
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3週 |
インダクタンスに電流を流した時に生じる自己誘導と、2つのインダクタンス間に生じる相互誘導について |
自己誘導と相互誘導を理解する。
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4週 |
変圧器の原理についての説明。 |
変圧器の原理について説明できる。
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5週 |
自己インダクタンスLについて |
自己インダクタンスLを理解する。
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6週 |
相互インダクタンスMについて。環状ソレノイドのMを求める。 |
相互インダクタンスMを理解する。
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7週 |
後期中間試験 |
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8週 |
インダクタンスの求め方。環状ソレノイド、細長い単層ソレノイドの自己インダクタンス |
インダクタンスの求め方を理解する。
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4thQ |
9週 |
インダクタンスに蓄えられるエネルギーについて |
インダクタンスに蓄えられるエネルギーについて理解する。
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10週 |
うず電流と表皮効果について |
うず電流と表皮効果について理解する。特にうず電流を減らす方法を学ぶ。
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11週 |
アラゴの円盤の回転原理、誘導電動機の原理について |
誘導電動機の原理について理解する。
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12週 |
電磁波の基礎。変位電流について |
変位電流について学ぶ。
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13週 |
電束密度、誘導電界について。波の表現方法について |
電束密度、誘導電界について学ぶ。電磁波の基礎となる波の表現について理解する。
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14週 |
マクスェル方程式と電磁波の伝搬について |
マクスェル方程式と電磁波の伝搬について理解する。
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15週 |
後期期末試験 |
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16週 |
試験の返却と説明を行う。 |
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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 | 電磁気 | 電磁誘導を説明でき、誘導起電力を計算できる。 | 3 | |
自己誘導と相互誘導を説明でき、自己インダクタンス及び相互インダクタンスに関する計算ができる。 | 3 | |
磁気エネルギーを説明できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 演習 | 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 |