到達目標
電磁気学の基礎基本を学習するために前期は主に電気現象を,後期は主に磁気現象について取り上げる.
最終的にマクスウェル方程式の物理的意味の理解をする.応用としてのホール効果やサイクロトロン現象などを通じて電磁気学の理解を深める.
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 | 電気現象を理論的に理解できる。 | 電気現象を定性的に理解できる。 | 電気現象を理解できない。 |
評価項目2 | 磁気現象を理論的に理解できる。 | 磁気現象を定性的に理解できる。 | 磁気現象を理解できない。 |
評価項目3 | マクスウェル方程式の原理を理論的に理解し、説明できる。 | マクスウェル方程式の原理を定性的に理解し、説明できる。 | マクスウェル方程式の原理を理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電磁気学を演習を中心に問題を解き、電磁気現象を理解する。
授業の進め方・方法:
講義形式で授業を行なうが、その応用として適宜教科書章末の演習問題を中心としたレポートを課題として課す場合もある。
注意点:
定期試験の問題のレベルは、授業時間に行う練習問題や教科書章末の演習問題程度とする。
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 |
電荷とクーロンの法則 |
クーロンの法則について説明できる。特に電荷の単位が如何に大きいか理解できる。問題を解くことができる。
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2週 |
静電界 |
電界と電位の定義について説明できる。問題を解くことができる。
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3週 |
ガウスの法則 |
静電界のガウスの法則について説明できる。特に積分形式と微分形式につじて理解できる。問題を解くことができる。
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4週 |
導体系と静電容量 |
導体の性質および静電容量について説明できる。また、キャパシタの接続について計算できる。問題を解くことができる。
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5週 |
誘電体
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誘電体と誘電率について説明できる。特に電束密度の物理的意味について理解できる。問題を解くことができる。
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6週 |
定常電流 |
オームの法則と抵抗およびジュール熱について説明できる。問題を解くことができる。
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7週 |
電気に関するまとめ |
前期の内容を理解している。
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8週 |
期末試験 |
1-7の授業を理解できている。
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2ndQ |
9週 |
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10週 |
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11週 |
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12週 |
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13週 |
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14週 |
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15週 |
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
真空中の静磁界 |
磁界の働きを説明できる。ビオ・サバールの法則、アンペア周回積分について理解できる。問題を解くことができる。
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2週 |
磁性体 |
磁性体の種類について理解できる。磁界に関するガウスの法則について理解できる。
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3週 |
電磁誘導 |
ファラデーの法則について説明できる。問題を解くことができる。
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4週 |
インダクタンス |
インダクタンスの計算およびノイマンの公式について理解できる。
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5週 |
電磁波1 |
電磁波とは何か理解できる。
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6週 |
電磁波2・電磁気学に関するまとめ |
マクスウェル方程式について物理的理解が出来る。電磁気学の本質を理解している。
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7週 |
学年末試験 |
本講義について包括的に理解できている
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8週 |
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4thQ |
9週 |
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10週 |
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11週 |
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12週 |
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13週 |
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14週 |
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15週 |
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16週 |
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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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | レポート | 合計 |
総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 80 |
分野横断的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 |