到達目標
1.マクスウェルの方程式(微分形)を説明でき、波動方程式を導出できること。
2.電磁波の性質(平面波の伝播、偏波性、反射と屈折)を説明できること。
3.電磁波の発生源と受信アンテナの概要を説明できること。
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 |
評価項目1 | マクスウェルの方程式の意味を理解し、具体的な問題を説明できること。 | マクスウェルの方程式の意味を理解し、具体的な問題を理解できること。 | マクスウェルの方程式の意味を理解し、具体的な問題を理解できない。 |
評価項目2 | 電磁波の性質を説明できること。 | 電磁波の性質を理解できること。 | 電磁波の性質を理解できない。 |
評価項目3 | アンテナの概要を説明できること。 | アンテナの概要を理解できること。 | アンテナの概要を理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
3・4年次の電磁気学I・IIで学んだ静電場(静磁界)や静磁場(静磁界)を基礎として、マクスウェルの方程式(積分形と微分形)を出発点として、電磁気学を総括する。また、電磁波(平面電磁波)の基本的性質について学び、電磁波の発生源と受信アンテナの構造と性質を学ぶ。
授業の進め方・方法:
板書を中心とする授業で進めるが、適宜、資料配布やパワーポイントを用いた説明を行う。成績の評価は、課題レポート30%、定期試験70%で行い、それらの平均点が60点以上の者を合格とする。 受講前には講義ノートの内容を見直し、講義中に指示した例題・演習問題を必ず解いておくこと。
注意点:
この科目は、電磁気学 Iと II の履修を前提としている。電磁気学 II を履修しなかった学生も受講可能ですが、ベクトル解析を必要とするので、よく数学を復習しておくこと。
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 |
変位電流 |
変位電流と伝導電流の相違を説明できる
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2週 |
マクスウェル方程式 |
マクスウェル方程式(微分形と積分形)を表現でき、各法則を説明できる
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3週 |
波動方程式 |
マクスウェル方程式(微分形)から、波動方程式を導出できる
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4週 |
平面電磁波(1) |
平面電磁波を式(ベクトル)で表現できる
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5週 |
平面電磁波(2) |
平面電磁波の偏向を説明できる
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6週 |
平面電磁波(3) |
平面電磁波の性質を説明できる
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7週 |
(中間試験) |
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8週 |
電磁波の反射と屈折(1) |
電磁波の反射現象を説明できる
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2ndQ |
9週 |
電磁波の反射と屈折(2) |
電磁波の屈折現象を説明できる
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10週 |
電磁波の放射源(1) |
調和振動子からの放射を説明できる
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11週 |
電磁波の放射源(2) |
双極子からの輻射を説明できる
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12週 |
アンテナ(1) |
電気ダイポールアンテナを説明できる
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13週 |
アンテナ(2) |
各種アンテナの性質を説明できる
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14週 |
導波管 |
中空の金属導管における電磁波の伝播を説明できる
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15週 |
(期末試験) |
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16週 |
総復習 |
本教科で学んだことの総復習を行う。
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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 |