到達目標
1.電流と変位電流について説明でき,これに関する演習問題を解くことができる.
2.静磁界,アンペール則,ビオ・サバール則について説明でき,これに関する演習問題を解くことができる.
3.電磁誘導,ファラデー則について説明でき,これに関する演習問題を解くことができる.
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 |
評価項目1 | 電流と変位電流について明確に説明でき,これに関する演習問題を正確に解くことができる. | 電流と変位電流について説明でき,これに関する演習問題を解くことができる. | 電流と変位電流について説明できず,これに関する演習問題を解くことができない. |
評価項目2 | 静磁界,アンペール則,ビオ・サバール則について明確に説明でき,これに関する演習問題を正確に解くことができる. | 静磁界,アンペール則,ビオ・サバール則について説明でき,これに関する演習問題を解くことができる. | 静磁界,アンペール則,ビオ・サバール則について説明できず,これに関する演習問題を解くことができない. |
評価項目3 | 電磁誘導,ファラデー則について明確に説明でき,これに関する演習問題を正確に解くことができる. | 電磁誘導,ファラデー則について説明でき,これに関する演習問題を解くことができる. | 電磁誘導,ファラデー則について説明できず,これに関する演習問題を解くことができない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電磁気学の基礎部分である電流の定義から静磁界,積分形のマクスウェルの方程式までを学ぶ.
講義はスライド資料による教授と専用プリントにより行う.
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.
2. 授業内容に応じて演習問題を課題として出し,解答の提出を求める.
注意点:
・学年末試験後の再試験実施対象者については,試験返却時に別途申し伝える.
・学生へのメッセージ
電気回路と並び,電気・電子工学系の基礎とされる電気磁気学について,その現象をイメージと数式による表現を用いて解説する. また,演習問題を解くことにより,各種法則の用い方を身につける.学生からの質問を大いに歓迎する.(電子メールも可)
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
1.静電容量と誘電体(4)電極間に働く力学的な力,静電エネルギー |
電極間の力,静電エネルギーを理解する
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2週 |
2.電流と変位電流 |
電流と変位電流を理解する
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3週 |
3.真空中の静磁界(1)電流と磁界,アンペール則 |
電流磁界,アンペールの右ねじ則を理解する
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4週 |
4.真空中の静磁界(2)ビオ・サバールの法則 |
ビオ・サバール則を理解する
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5週 |
5.真空中の静磁界(3)アンペアの周回積分則 |
アンペールの周回積分則を理解する
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6週 |
6.真空中の静磁界(4)電磁力,フレミングの左手の法則 |
電磁力,フレミングの左手則を理解する
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7週 |
7.真空中の静磁界(5)静磁界に関する応用問題 |
静磁界に関する応用問題を理解する.
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8週 |
8.中間試験 |
これまでの範囲を理解する
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4thQ |
9週 |
9.中間試験解説 |
試験問題を理解する
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10週 |
10.磁性体(1)物質の磁性,磁化 |
物質の磁性,磁化について理解する
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11週 |
11.磁性体(2)磁気回路 |
磁気回路について理解する
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12週 |
12.電磁誘導(1)ファラデーの法則,レンツの法則,フレミングの右手の法則 |
ファラデー則,フレミングの右手則を理解する
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13週 |
13.電磁誘導(2)インダクタンス |
インダクタンスについて理解する
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14週 |
14.電磁誘導(3)磁気エネルギー |
磁気エネルギーについて理解する
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15週 |
15.マクスウェルの方程式 |
マクスウェルの方程式(積分形)を理解する
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16週 |
定期試験 |
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 | |
ガウスの法則を説明でき、電界の計算に用いることができる。 | 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。 | 3 | |
誘電体と分極及び電束密度を説明できる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
磁性体と磁化及び磁束密度を説明できる。 | 3 | |
電流が作る磁界をビオ・サバールの法則を用いて計算できる。 | 3 | |
電流が作る磁界をアンペールの法則を用いて計算できる。 | 3 | |
磁界中の電流に作用する力を説明できる。 | 3 | |
ローレンツ力を説明できる。 | 3 | |
磁気エネルギーを説明できる。 | 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る。 | 3 | |
自己インダクタンス及び相互インダクタンスを求めることができる。 | 3 | |
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 |