概要:
電気磁気学は、これから学ぶ電気工学のいろいろな科目の基礎となる。この授業では主として静電界に関する電気現象を学び、他の電気工学の科目でも引用して理解・説明できるように、その概念を繰り返し学習しながら習得する。
授業の進め方・方法:
授業は講義形式で行ない、必要に応じてレポートを課す。
注意点:
自習については特に復習に力を入れて学習すること。成績は、定期試験およびレポートや授業態度を加味して総合的に評価する（定期試験90点、レポート等7点、出席・授業態度3点）。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
電気基礎１ |
電荷、電流等の基本的な電気の知識を理解できる。クーロンの法則の基本が理解できる。
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| 2週 |
電気基礎２ |
重ね合わせの理を理解し、複数複数の電荷がある場合の働く静電力を計算できる。
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| 3週 |
電界１ |
電界と静電力の関係を理解する。
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| 4週 |
電界２ |
重ね合わせの理を理解し、複数電荷がある場合の電界を計算できる。
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| 5週 |
電界３ |
電界と電気力線の関係を理解できる。
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| 6週 |
電界４ |
ガウスの法則を理解し、それを用いて電界を計算できる。
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| 7週 |
電位と電界１ |
電位と電界、仕事の関係を理解する。平等電界における電位と電界、仕事の関係を理解する。
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| 8週 |
電気基礎４ |
オームの法則を導出し、抵抗の計算ができる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間試験 |
１～７回の授業内容の理解力を確かめる。
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| 10週 |
中間試験解説 |
１～７回の授業内容を理解し、試験問題が解けるようになる。
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| 11週 |
電位と電界２ |
複数の点電荷が存在する時の電位と電界、仕事の関係を理解する。
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| 12週 |
電位と電界３ |
導体球、二重導体球の電位と電界、仕事の関係を理解する。
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| 13週 |
静電容量１ |
平行平板コンデンサ、導体球の静電容量について理解する。
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| 14週 |
静電容量2 |
コンデンサの直並列ついて理解する。
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| 15週 |
帯電体の電荷分布と電界１ |
電気影像法について理解する。
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
静電容量3 |
二重導体球等の複雑な系における静電容量について理解する。
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| 2週 |
帯電体の電荷分布と電界２ |
電気双極子の周囲の電位・電界について理解する。
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| 3週 |
電位と電界4 |
電位と電界の関係を微分を介して理解する。
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| 4週 |
導体系１ |
電位係数や容量係数について理解する。
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| 5週 |
導体系２ |
静電しゃへいの原理を理解する。
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| 6週 |
誘電体１-1 |
誘電体と比誘電率、分極、電束密度の関係を理解する。
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| 7週 |
誘電体1-2 |
様々な場合の比誘電率と分極の関係を理解する。
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| 8週 |
中間試験 |
１～７回の授業内容を理解力を確かめる。
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| 4thQ |
| 9週 |
中間試験解説 |
１～７回の授業内容を理解し、試験問題が解けるようになる。
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| 10週 |
誘電体2 |
電気力線、電束線とその屈折について理解する。
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| 11週 |
誘電体3 |
仮想変位法等による力の求め方を理解する。
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| 12週 |
静電容量３－１ |
誘電体中に蓄えられるエネルギーについて理解する。
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| 13週 |
静電容量３－２ |
誘電体中に蓄えられるエネルギーについて理解する。
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| 14週 |
微積分による解法1 |
静電場に関する知見を微積分の知識をもとに理解する。
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| 15週 |
微積分による解法2 |
静電場に関する知見を微積分の知識をもとに理解する。
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| 16週 |
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| 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 | 電気回路 | 電荷と電流、電圧を説明できる。 | 3 | 前1,前8,前9 |
| オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。 | 3 | 前6,前8,前9 |
| 合成抵抗や分圧・分流の考え方を用いて、直流回路の計算ができる。 | 2 | 前6,前8,前9 |
| 電磁気 | 電荷及びクーロンの法則を説明でき、点電荷に働く力等を計算できる。 | 3 | 前2,前3,前8,前9,後1,後15 |
| 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4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,後1,後6,後7,後10,後12,後15 |
| 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7,前8,前9,後15 |
| 導体の性質を説明でき、導体表面の電荷密度や電界などを計算できる。 | 3 | 後2,後3 |
| 誘電体と分極及び電束密度を説明できる。 | 3 | 後10,後11 |
| 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 | 後4,後5 |
| 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 | 後4,後5 |
| 静電エネルギーを説明できる。 | 3 | 後12,後13,後14 |