到達目標
真空中や物質中（導体、誘電体）の電磁現象に関する理論を修得し、電気・電子分野を履修するために必要な基本的能力を養うこと。
・基本事項の概念について、正しい用語を用いて正しく表現できること。
・電磁的現象の内容を理解し、それに関連した計算ができること。
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 |
| 誘電体 | 誘電体における分極現象と取り扱いを理解し，応用問題に取り組める。 | 誘電体における分極現象と取り扱いを理解し，基本問題がわかる。 | 誘電体における分極現象と取り扱いの理解が十分でない。 |
| 電流 | 様々の状況下での電流の取り扱いが行える。 | 基本的な電流と抵抗の関係を理解できる。 | 電流と電荷の関係が曖昧である。 |
| 磁界 | 様々な状況下での電流と発生する磁界の関係を理解できる。 | 基本的な電流と発生する磁界の関係を理解できる。 | 電流と磁界の関係が曖昧である。 |
学科の到達目標項目との関係
資格 １ 電気主任技術者
資格 2 電気工事士試験
資格 4 JABEE
教育方法等
概要:
「電磁気学」は「電気回路」とならんで、電気工学のあらゆる分野の基礎となる重要な科目である。ここでは、3年次に学んだ真空中の静電気現象を発展させた媒質中の電気現象、磁界、電磁誘導、インダクタンス、磁性体などについて学ぶ。
授業の進め方・方法:
履修においては、内容の「暗記」ではなく「理解」が、また色々な問題が解けることが求められる。物理や昨年の復習、微積分やベクトル解析が自在にできることが必要である。
また、典型的な例をもとに解説、演習を行う。授業前に前回までの関連した内容の流れを理解しておくこと。また、授業後は教科書を参照しながら、作図や式の展開を行ってイメージを作ること。
注意点:
履修においては、内容の「暗記」ではなく「理解」が、また色々な問題が解けることが求められる。物理や昨年の復習、微積分やベクトル解析が自在にできることが必要である。
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 |
授業の進め方とこれまでのこの分野の振り返りを行う
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| 2週 |
誘電体内の静電界（１） |
分極現象が説明出来る
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| 3週 |
誘電体内の静電界（２） |
分極率と分極電荷が説明できる
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| 4週 |
誘電体内の静電界（３） |
誘電体中のガウスの定理が説明できる
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| 5週 |
静電容量（１） |
静電容量のが説明できる
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| 6週 |
静電容量（2） |
誘電体中のエネルギー密度が説明出来る
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| 7週 |
電流（１） |
電流密度ベクトルが説明出来る
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| 8週 |
振り返り（＋テスト） |
これまでの内容の確認
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| 2ndQ |
| 9週 |
電流（２） |
オームの法則と固有抵抗が説明できる
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| 10週 |
電流（３） |
電流の連続性と抵抗率，温度係数が説明できる。
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| 11週 |
真空中の静磁界(1) |
ローレンツ力を説明できる
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| 12週 |
真空中の静磁界(2) |
ベクトルポテンシャルを説明できる
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| 13週 |
真空中の静磁界(3) |
インダクタンスを説明できる
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| 14週 |
磁性体中の静磁界(1) |
磁気双極子、磁気モーメントが説明できる
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| 15週 |
磁性体中の静磁界(2) |
時期エネルギー、磁場中の導体にかかる力とトルクが説明できる
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| 16週 |
総まとめ |
総まとめ
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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 | 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 静電エネルギーを説明できる。 | 3 | |
| 電流が作る磁界をビオ・サバールの法則およびアンペールの法則を用いて説明でき、簡単な磁界の計算に用いることができる。 | 3 | |
| 電流に作用する力やローレンツ力を説明できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 95 | 0 | 0 | 0 | 5 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 5 | 0 | 55 |
| 専門的能力 | 45 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 45 |