到達目標
1.静電容量、誘電体、静電エネルギー、微分形の静電場の法則の基本的な考え方を理解し、計算することができる。
2.Biot-Savart(ビオ-サバール)の法則、Ampere(アンペール)の法則、電磁誘導の法則を理解し、計算することができる。
3.電流、抵抗、コンデンサー、コイルの基本的な考え方を理解し、計算することができる。
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 |
| 静電容量、誘電体、静電エネルギー、微分形の静電場の法則の基本的な考え方を理解し、計算することができる。 | 静電容量、誘電体、静電エネルギー、微分形の静電場の法則の基本的な考え方を理解することができる。 | 静電容量、誘電体、静電エネルギー、微分形の静電場の法則の基本的な考え方を理解できない。 |
| ビオ-サバールの法則、アンペールの法則、電磁誘導の法則を理解し、計算することができる。 | ビオ-サバールの法則、アンペールの法則、電磁誘導の法則を理解することができる。 | ビオ-サバールの法則、アンペールの法則、電磁誘導の法則を理解できない。 |
| 電流、抵抗、コンデンサー、コイルの基本的な考え方を理解し、計算することができる。 | 電流、抵抗、コンデンサー、コイルの基本的な考え方を理解することができる。 | 電流、抵抗、コンデンサー、コイルの基本的な考え方を理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
3年次で学んだ静電場を基礎にして、導体や定常電流についての理解を深める。さらに、静磁場と電磁誘導について学ぶ。
授業の進め方・方法:
授業は板書による説明を中心に進める。また、適宜、課題を課す。
注意点:
3年生で学んだ電磁気学Iの内容を基礎として授業を進める。講義ノートの内容を見直し、講義に関係する例題・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 |
導体を含む静電場 |
代表的な形態のコンデンサの静電容量を計算できる。
電位係数、容量係数について理解する。
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| 2週 |
誘電体を含む静電場 |
誘電分極、電気感受率、誘電率などを理解する。
誘電体を含む静電場の例についての計算ができる。
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| 3週 |
静電場のエネルギーと力 |
電場に蓄えられるエネルギーを理解し、計算ができる。
導体系に働く力を理解する。
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| 4週 |
静電場の一解法・鏡像法 |
鏡像法(電気映像法)について理解し、計算ができる。
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| 5週 |
定常電流 |
電荷の保存、電流、電流密度、電気抵抗、電気伝導率等について理解する。
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| 6週 |
電流と静磁場 |
磁界中の電流にはたらく力について理解し、計算ができる。
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| 7週 |
中間試験 |
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| 8週 |
電流の作る磁場
Biot-Savartの法則・Ampereの法則 |
Biot-Savartの法則・Ampereの法則および適用方法を理解し、計算ができる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
ベクトルポテンシャル・磁気双極子
磁性体を含む静磁場 |
ベクトル・ポテンシャルおよび適用方法を理解する。磁気双極子について理解する。磁性体の種類、磁化率、透磁率などを理解する。
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| 10週 |
電磁誘導の法則 |
電磁誘導の法則および適用方法を理解する。
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| 11週 |
運動する回路に生じる起電力 |
運動する回路に生じる起電力について計算ができる。
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| 12週 |
自己インダクタンス
相互インダクタンスと相反定理 |
自己インダクタンス、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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| 13週 |
静磁場のエネルギー
静電場の微分形式 |
静磁場のエネルギーの計算ができる。
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 |
Poissonの方程式 |
Poissonの方程式を理解する。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
総復習 |
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評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |