到達目標
1. 静磁界における磁束、磁束密度等を説明でき、諸法則を用いてそれらを計算することができる。
2. 電磁力（ローレンツ力）について、数式等を用いて説明できる。
3. 磁性体の磁気的性質について、数式等を用いて説明できる。
4. 磁気回路について説明でき、磁束などを計算できる。
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 | 静磁界における磁束、磁束密度等を正しく説明でき、諸法則を用いてそれらを計算することができる。 | 静磁界における磁束、磁束密度等を説明でき、諸法則を用いてそれらを計算することができる。 | 静磁界における磁束、磁束密度等を説明できず、それらを計算できない。 |
| 評価項目2 | 電磁力（ローレンツ力）について、数式等を用いて正しく説明できる。 | 電磁力（ローレンツ力）について、数式等を用いて説明できる。 | 電磁力（ローレンツ力）について説明できない。 |
| 評価項目3 | 磁性体の磁気的性質について、数式等を用いて正しく説明できる。 | 磁性体の磁気的性質について、数式等を用いて説明できる。 | 磁性体の磁気的性質について説明できない。 |
| 評価項目４ | 磁気回路について正しく説明でき、磁束などの計算ができる。 | 磁気回路について説明でき、磁束などの計算ができる。 | 磁気回路について説明できず、磁束などの計算ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 電気情報工学科の教育目標①
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学習・教育到達度目標 本科の教育目標③
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教育方法等
概要:
磁界や磁性体、電磁力を用いた技術は日常生活で欠かせないものであり、磁石やモーター、発電機、あるいはハードディスクや磁気テープなどの磁気記録媒体、各種のセンサー類などに用いられている。これらのしくみを詳しく理解し、新たな技術へ応用するためには、磁界や磁性体の性質について知る必要がある。
この授業では、静磁界や磁性体および電磁力について、数式等を用いて理解することを目的とする。
授業の進め方・方法:
前半の授業では主に静磁界や電磁力について学び、電流によって生じる磁界の現象や、磁界中の電流に作用する電磁力（ローレンツ力）などについて学ぶ。
後半の授業では主に磁性体の磁気的性質や磁気回路について学ぶ。
また、各授業において演習の時間を設け、学習内容の理解度の確認を行う。
注意点:
・総時間数90時間（自学自習60時間）
・自学自習（60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、および小テストや定期試験の準備のための勉強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が認められる。
・授業内容の理解を深めるために、演習・課題等に積極的に取り組むことが求められる。
・授業では積分などの数学の知識が必要であるため、事前にそれらの復習を各自行っておくことが望ましい。
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 |
磁界 ／ 電流による磁界と磁束 |
磁界の強さ、磁力線、磁束、磁束密度について説明できる。
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| 2週 |
ビオ・サバールの法則（1） |
ビオ・サバールの法則について説明でき、磁束密度を計算することができる。
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| 3週 |
ビオ・サバールの法則（2） |
ビオ・サバールの法則を用いて磁束密度を計算することができる。
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| 4週 |
アンペアの周回積分の法則（1） |
周回積分とアンペア（アンペール）の法則について説明でき、磁束密度を計算できる。
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| 5週 |
アンペアの周回積分の法則（2） |
ソレノイドにおける磁束密度を計算することができる。
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| 6週 |
電磁力（1） |
ローレンツ力について説明でき、その大きさを計算できる。
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| 7週 |
電磁力（2） |
トルクと磁気双極子モーメントについて説明できる。
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| 8週 |
中間試験 |
学んだ知識の確認ができる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
物質の磁気的性質 ／ 磁化の強さと磁化電流 |
磁気誘導、磁化の強さ、磁化電流について説明できる。
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| 10週 |
磁界の強さと透磁率（1） |
磁界の強さと透磁率について説明できる。
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| 11週 |
磁界の強さと透磁率（2） |
磁性体の境界条件について説明できる。
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| 12週 |
磁気回路（1） |
磁気回路について説明でき、磁束などを計算することができる。
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| 13週 |
磁気回路（2） |
磁気回路について説明でき、磁束などを計算することができる。
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| 14週 |
強磁性体の磁化（1） |
ヒステリシスについて説明できる。
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| 15週 |
強磁性体の磁化（2） |
磁界に関するガウスの定理と磁気双極子について説明できる。
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| 16週 |
期末試験 |
学んだ知識の確認ができる。
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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 | 磁性体と磁化及び磁束密度を説明できる。 | 4 | 前1,前2,前3,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15 |
| 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。 | 4 | 前2,前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 | 前4,前5 |
| 磁界中の電流に作用する力を説明できる。 | 4 | 前6,前7 |
| ローレンツ力を説明できる。 | 4 | 前1,前6,前7 |
評価割合
| 試験 | 演習・課題・小テスト等 | 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 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |