到達目標
１．電流による磁界の様子を描き、直線電流・円電流による磁界を計算できる。
２．ビオサバールの法則、アンペアの周回路の法則、フレミングの法則等を理解し、磁界の大きさや電磁力を計算できる。
３．静電現象について理解し、静電界における電界と電位を計算できる。
４．コンデンサ回路における電荷量、電圧、合成静電容量を計算できる。
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 | 磁界に関する法則について明確に説明でき、演習問題を正確に解くことができる。 | 磁界に関する法則について説明でき、演習問題を解くことができる。 | 磁界に関する法則について説明できず、演習問題を解くことができない。 |
| 評価項目2 | 静電界に関する法則について明確に説明でき、演習問題を正確に解くことができる。 | 静電界に関する法則について説明でき、演習問題を解くことができる。 | 静電界に関する法則について説明できず、演習問題を解くことができない。 |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
１．電気と磁気に関する物理現象と基本法則について学ぶ。
２．静電現象、静電界における基本法則について学ぶ。
授業の進め方・方法:
1.授業方法は講義と演習を組み合わせて行う。
注意点:
１．授業内容についての質問には随時対応じる。電子メールでも受け付ける。
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 |
磁気現象、磁界 |
磁気現象、磁界について理解する。
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| 2週 |
磁気回路 |
磁気回路の計算ができる。
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| 3週 |
３．電磁誘導作用（電磁誘導、誘導起電力の大きさと向き） |
レンツ、ファラデーの法則が理解できる。
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| 4週 |
電磁誘導作用（渦電流、インダクタンス１） |
自己インダクタンスが理解できる。
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| 5週 |
電磁誘導作用（インダクタンス２） |
相互インダクタンスが理解できる。
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| 6週 |
電磁力（磁界中の電流に働く力） |
フレミング左手の法則が理解できる。
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| 7週 |
電磁力（電動機の原理、磁界中コイルのトルク） |
トルクの計算ができる。
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| 8週 |
前期中間試験 |
これまでの範囲を理解する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
静電現象（摩擦電気、静電力） |
静電現象について理解する。
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| 10週 |
静電現象（静電誘導、静電遮蔽） |
静電誘導について理解する。
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| 11週 |
電界、電位、電束密度 |
電界、電位、電束密度が計算できる。
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| 12週 |
コンデンサ、静電容量 |
静電容量が計算できる。
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| 13週 |
コンデンサの接続、合成静電容量 |
静電容量の計算ができる。
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| 14週 |
コンデンサに蓄えられるエネルギー |
静電エネルギーが計算できる。
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| 15週 |
静電界に関する演習 |
演習によりこれまでの範囲を理解する。
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| 16週 |
前期定期試験の解説 |
これまでの範囲を理解する。
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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 |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 1 | |
| 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。 | 3 | |
| コンデンサの直列接続、並列接続を説明し、その合成静電容量を計算できる。 | 3 | |
| 静電エネルギーを説明できる。 | 2 | |
| 電流が作る磁界をビオ・サバールの法則およびアンペールの法則を用いて説明でき、簡単な磁界の計算に用いることができる。 | 3 | |
| 電流に作用する力やローレンツ力を説明できる。 | 3 | |
| 磁性体と磁化及び磁束密度を説明できる。 | 3 | |
| 電磁誘導を説明でき、誘導起電力を計算できる。 | 3 | |
| 自己誘導と相互誘導を説明でき、自己インダクタンス及び相互インダクタンスに関する計算ができる。 | 3 | |
| 磁気エネルギーを説明できる。 | 2 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 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 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |