電気磁気学演習

科目基礎情報

学校	鶴岡工業高等専門学校	開講年度	令和08年度 (2026年度)
授業科目	電気磁気学演習
科目番号	0064	科目区分	専門 / 必修
授業形態	演習	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	創造工学科（電気・電子コース，電気・電子系）	対象学年	4
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	教科書　書名：基礎電気・電子工学シリーズ 電磁気学、著者：安達三郎、大貫繁雄、出版社：森北出版　／　参考書　書名：工学系の基礎電磁気学、著者：W.H. ヘイ、出版社：朝倉出版
担当教員	保科 紳一郎

到達目標

以下の項目について、章末問題や編入学試験問題レベルをとくことができるようななる。また、同時に適切な解答の書き方ができるようになる。
１．真空・誘電体内の電界、電束密度を計算できる。
２．静電容量、電界のエネルギー、そして電界により生じる力を計算できる。
３．真空・磁性体内の磁束密度、磁界を計算できる。
４．誘導起電力を計算できる。
５．自己・相互インダクタンス、磁界のエネルギー、そして磁界により生じる力を計算できる。

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	大学の編入学レベルの問題に対して、電界・磁界を算出でき、それを適切な解答に記述できる。	教科書の章末レベルの問題に対して、電界・磁界を算出でき、それを適切な解答に記述できる。	教科書の章末レベルの問題に対して、電界・磁界を算出できない。
評価項目2	大学の編入学レベルの問題に対して、静電容量、電界のエネルギー、そして電界により生じる力を計算できる。	教科書の章末レベルの問題に対して、静電容量、電界のエネルギー、そして電界により生じる力を計算できる。	教科書の章末レベルの問題に対して、静電容量、電界のエネルギー、そして電界により生じる力を計算できない。
評価項目3	大学の編入学レベルの問題に対して、真空・磁性体内の磁束密度、磁界を計算できる。	教科書の章末レベルの問題に対して、真空・磁性体内の磁束密度、磁界を計算できる。	教科書の章末レベルの問題に対して、真空・磁性体内の磁束密度、磁界を計算できない。
評価項目4	大学の編入学レベルの問題に対して、誘導起電力を計算できる。	教科書の章末レベルの問題に対して、大学の編入学レベルの問題に対して、誘導起電力を計算できる。	教科書の章末レベルの問題に対して、大学の編入学レベルの問題に対して、誘導起電力を計算できない。
評価項目5	大学の編入学レベルの問題に対して、自己・相互インダクタンス、磁界のエネルギー、そして磁界により生じる力を計算できる。	教科書の章末レベルの問題に対して、大学の編入学レベルの問題に対して、自己・相互インダクタンス、磁界のエネルギー、そして磁界により生じる力を計算できる。	教科書の章末レベルの問題に対して、大学の編入学レベルの問題に対して、自己・相互インダクタンス、磁界のエネルギー、そして磁界により生じる力を計算できない。

教育方法等

概要:

　これまで学習してた静電界、静磁界の理論を、基本的な問題に適用し解答できる能力を養う。
　講義を通じて代表的な例題の解答への典型的なアプローチ方法を理解する。演習課題を解くことで基本的な問題の解決方法について理解を深める。

授業の進め方・方法:

　電気磁気学I, IIで学習した内容の復習と授業中に課題を指定する。成績の評価は次のようにする。課題30％、定期試験(中間35%・期末35%)70％、とする。試験の出題範囲は各期間内で行った講義の内容とする。試験問題は授業で取り上げた例題、教科書中の例題そして章末問題と同程度である。

注意点:

本科目は、電気技術者試験資格(第2種、第3種)認定必ず修得しなければならない科目である。
なお、「不可」となった者のうち、総合評価成績が45点から59点だった学生学生に対しては、１回のみ再試験を実施する。

事前・事後学習、オフィスアワー

【オフィスアワー】授業実施日の12:00～12:40、16:00～17:00
※上記以外でも随時に質問を受け付ける。会議等で不在となることがあるので、事前に教員の予定を聞いておくことを薦める。
【再試験】
なお、「不可」となった者のうち、総合評価成績が45点から59点だった学生学生に対しては、１回のみ再試験を実施する。

授業の属性・履修上の区分

ICT 利用

遠隔授業対応

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	真空中・誘電体中の電界分布の導出	クーロンの法則と重ね合わせの理からの電界を導出できる。 境界条件を利用した問題を解くことができる。 誘電体中の電界の導出手順に沿って電束密度が導出できる。
		2週	電位と電界	電位の導出ができる。 電位分布から電界が導出できる。
		3週	ガウスの法則を用いた電界・電束密度の導出(1)	典型的な電荷分布(点、球状、平行平板)について、ガウスの法則が適用できる。
		4週	ガウスの法則を用いた電界・電束密度の導出(2)	典型的な電荷分布(線状、円筒状、無限平板)について、ガウスの法則が適用できる。
		5週	静電容量の導出(1)	静電容量の計算手順を理解できる。 典型的な導体形状(平行平板、球状)の静電容量について計算できる。
		6週	静電容量の導出(2)	典型的な導体形状(円筒状等)の静電容量について計算できる。 コンデンサの持つ電界のエネルギーを計算できる。
		7週	電界のエネルギーと力の関係	電界のエネルギーと力の関係を理解できる。 コンデンサの極板間に働く力を計算できる。
		8週	中間試験
	4thQ
		9週	真空中・磁性体中の磁界分布の導出	ビオサバールの法則と重ね合わせの理からの電界を導出できる。 境界条件を利用した問題を解くことができる。 磁界中におけるローレンツ力、電流に働く力を導出できる。
		10週	アンペアの周回積分の法則を用いた磁束密度、磁界の強さの導出	典型的な電流分布について、アンペアの周回積分の法則を適用して問題を解く手順を理解できる。
		11週	アンペアの周回積分の法則磁気回路	磁気回路の理論を使って、磁気回路中の磁界をもとめ、自己・相互インダクタンスを求める手順を理解できる。
		12週	電磁誘導現象と誘導起電力	典型的な直線導体やコイルについて、電磁誘導現象を理解することができる。 直線導体やコイルに生じる誘導起電力を計算できる。
		13週	インダクタンス	自己誘導と相互誘導を説明できる。 典型的な電流分布での自己、相互インダクタンスを導出する手順を理解できる。
		14週	磁界のエネルギーと力の関係	磁界のエネルギーと力の関係を理解できる。 典型的な電流分布に生じる力を計算できる。
		15週	期末試験
		16週

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	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。	4	後1
				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。	4	後1,後2
				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。	4	後3,後4
				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。	4	後2,後3,後4
				誘電体と分極及び電束密度を説明できる。	4	後1,後2,後3,後4
				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。	4	後5,後6
				静電エネルギーを説明できる。	4	後7
				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	後9
				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	後10,後11
				磁界中の電流に作用する力を説明できる。	4	後9
				ローレンツ力を説明できる。	4	後9
				磁性体と磁化及び磁束密度を説明できる。	4	後9
				磁気エネルギーを説明できる。	4	後14
				電磁誘導を説明でき、誘導起電力を計算できる。	4	後12
				自己誘導と相互誘導を説明できる。	4	後13
				自己インダクタンス及び相互インダクタンスを求めることができる。	4	後13

評価割合

	定期試験	課題	合計
総合評価割合	70	30	100
専門的能力	70	30	100