到達目標
1.物質における静電現象を理解し、その説明や基本問題の計算ができる。
2.物質における静磁気現象を理解し、その説明や基本問題の計算ができる。
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 | 物質における静電現象を理解し、その説明や応用計算ができる。 | 物質における静電現象を理解し、その説明や基本計算ができる。 | 物質における静電現象を理解できない。 |
| 評価項目2 | 物質における静磁気現象を理解し、その説明や応用計算ができる。 | 物質における静磁気現象を理解し、その説明や基本計算ができる。 | 物質における静磁気現象を理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
3年次の「電磁気学I」では、真空中における静電界や静磁界について学んだ。本科目では、これらの知識を基に物質における静電現象や静磁気現象について学習する。
授業の進め方・方法:
教科書や配布プリントを用いた講義と演習を組み合わせた授業を行う。
自ら演習問題に取り組み、電磁気現象に関するイメージを持つこと。電磁気現象を数式で表現するので、関数の微分・積分を自由自在に行えることが電磁気学を理解できるための第一段階である。
注意点:
3年次で学んだ「電磁気学I」を良く復習すること。
次回の講義内容を予習して受講すること。また、講義ノートの内容を見直し、指示された例題や演習問題を解いておくこと。
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 |
静電界に関する基本 |
電気力線と静電誘導を説明できる
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| 2週 |
導体系と静電容量：帯電導体の電界と電位 |
帯電導体における電界と電位の性質を説明できる
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| 3週 |
導体系と静電容量：静電容量(1) |
同心導体球における電界と電位、及び静電容量を説明できる
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| 4週 |
導体系と静電容量：静電容量(2) |
同軸導体系における電界と電位、及び静電容量を説明できる
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| 5週 |
導体系と静電容量：導体系の静電エネルギー（1） |
導体系に蓄えられる静電エネルギーを説明できる
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| 6週 |
導体系と静電容量：導体系の静電エネルギー（2） |
導体系に蓄えられる静電エネルギーを計算できる
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| 7週 |
（中間試験） |
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| 8週 |
復習 |
これまで復習とまとめ
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| 2ndQ |
| 9週 |
誘電体：誘電体の誘電率（1） |
分極現象、誘電率、電気感受率を説明できる
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| 10週 |
誘電体：誘電体の誘電率（2） |
分極現象、誘電率、電気感受率を計算できる
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| 11週 |
誘電体：分極と電束密度（1） |
電気双極子モーメント,分極電荷,電束密度を説明できる
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| 12週 |
誘電体：分極と電束密度（2） |
電気双極子モーメント,分極電荷,電束密度を計算できる
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| 13週 |
誘電体：誘電体界面における境界条件 |
誘電体界面における電界及び電束密度の境界条件を説明できる
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| 14週 |
誘電体：誘電体の静電エネルギーと力 |
誘電体に蓄えられる静電エネルギーと力を説明できる
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| 15週 |
（期末試験） |
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| 16週 |
総復習 |
これまでの復習とまとめ
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
磁性体：磁性体の種類 |
磁化率、透磁率、磁性体の種類を説明できる
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| 2週 |
磁性体：磁化の起源（1） |
磁気双極子モーメントを説明できる
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| 3週 |
磁性体：磁化の起源（2） |
磁気双極子モーメントを計算できる
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| 4週 |
磁性体：磁性体界面における境界条件 |
磁性体界面における磁界と磁束密度の境界条件を説明できる
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| 5週 |
磁性体：強磁性体の性質（1） |
強磁性体の磁化,磁気ヒステリシスを説明できる
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| 6週 |
磁性体：強磁性体の性質（2） |
強磁性体の磁化を計算できる
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| 7週 |
（中間試験） |
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| 8週 |
復習 |
これまで復習とまとめ
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| 4thQ |
| 9週 |
インダクタンス：インダクタンスの計算(1) |
同軸円筒導体自己インダクタンスの計算を説明できる
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| 10週 |
インダクタンス：インダクタンスの計算(2) |
平行導線の自己インダクタンスの計算を説明できる
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| 11週 |
インダクタンス：相互インダクタンスと相反定理 |
相互インダクタンスについて理解し、計算ができる。相反定理について理解する。
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| 12週 |
静磁場のエネルギー：静磁場のエネルギー |
静磁場のエネルギーを計算できる。
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| 13週 |
静電場のエネルギー：静電場の微分形式 |
微分形式による静電場の法則の表現を理解する。
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| 14週 |
静電場のエネルギー：Poissonの方程式 |
Poissonの方程式を説明できる
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| 15週 |
（期末試験） |
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| 16週 |
総復習 |
これまでの復習とまとめ
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評価割合
| 試験 | 課題レポート | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |