到達目標
１．各種電磁気現象、特に荷電粒子の電磁場中での運動の理解と簡単な計算ができる。
２．電磁現象の応用としてのプラズマに関する基礎的な物理を理解し、簡単な計算ができる。
３．核融合の初歩を理解し、エネルギーと環境に関することを説明することができる。
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 |
| 評価項目1 | 各種電磁気現象、特に荷電粒子の電磁場中での運動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。 | 各種電磁気現象、特に荷電粒子の電磁場中での運動について説明でき、これに関する演習問題を解くことができる。 | 各種電磁気現象、特に荷電粒子の電磁場中での運動について説明できず、これに関する演習問ない。 |
| 評価項目2 | 電磁現象の応用としてのプラズマに関する基礎的な物理を明確に説明でき、これに関する演習問題を正確に解くことができる。 | 電磁現象の応用としてのプラズマに関する基礎的な物理を説明でき、これに関する演習問題を解くことができる。 | 電磁現象の応用としてのプラズマに関する基礎的な物理を説明できず、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 | 核融合の初歩を理解し、エネルギーと環境に関することを明確に説明でき、これに関する演習問題を正確に解くことができる。 | 核融合の初歩を理解し、エネルギーと環境に関することを説明でき、これに関する演習問題を解くことができる。 | 核融合の初歩を理解できず、エネルギーと環境に関することを説明できず、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
学習・教育到達度目標 ④
説明
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JABEE (D)
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教育方法等
概要:
電磁エネルギー工学と題して、電磁力とエネルギーに関する学習を行う。特にプラズマ物理学を例にあげて学習する。
授業の進め方・方法:
１．授業はゼミ形式で行う。あらかじめ配布された資料に関して、各自調査し、決められた担当部分を発表する。レジュメを作成して配布する。
２．レポートを出題する。
３．定期試験は行わない。発表、レジュメ、レポートで評価する。
４．最終回はエネルギーと環境問題に関して講義する。
注意点:
学生発表で不足する箇所は講義を行う。プラズマ物理学は最初は掴みづらいが、慣れてくると分かりやすい部分もある。積極的学習を期待したい。
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 |
電磁気学概論１−電荷、電界、電位。 |
電荷、電界、電位を理解する。
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| 2週 |
電磁気学概論２−誘電体中の電界、電流。 |
誘電体中の電界、電流を理解する。
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| 3週 |
電磁気学概論３−磁界、荷電粒子の運動 |
磁界、荷電粒子の運動を理解する。
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| 4週 |
荷電粒子運動論1−電磁界中荷電粒子運動1 |
電磁界中荷電粒子運動の前半を理解する。
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| 5週 |
荷電粒子運動論２−電磁界中荷電粒子運動２ |
電磁界中荷電粒子運動の後半を理解する。
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| 6週 |
荷電粒子運動論３−非一様電磁界中運動１ |
非一様電磁界中運動の前半を理解する。
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| 7週 |
荷電粒子運動論４−非一様電磁界中運動２ |
非一様電磁界中運動の後半を理解する。
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| 8週 |
流体としてのプラズマ１ |
流体としてのプラズマの前半を理解する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
流体としてのプラズマ２ |
流体としてのプラズマの後半を理解する。
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| 10週 |
流体としてのプラズマ３ |
流体としてのプラズマの全体像を理解する。
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| 11週 |
プラズマ中の波動１ |
プラズマ中の波動、特にプラズマ振動、電子プラズマ波を理解する。
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| 12週 |
プラズマ中の波動２ |
プラズマ中の波動、特に、イオン音波を理解する。
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| 13週 |
核融合概論１−核融合反応、Lawson条件 |
核融合反応、Lawson条件を理解する。
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| 14週 |
核融合概論２−磁場閉じ込め、最近の話題(ITER)。 |
核融合概論、磁場閉じ込め、ITERを理解する。
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| 15週 |
エネルギーと環境 |
エネルギーと環境問題、今後のエネルギー課題を理解する。
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| 16週 |
総復習（定期試験は行わない） |
全体を理解する。
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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。 | 5 | |
| 電流に作用する力やローレンツ力を説明できる。 | 5 | |
| 磁性体と磁化及び磁束密度を説明できる。 | 5 | |
| 電磁誘導を説明でき、誘導起電力を計算できる。 | 5 | |
| 磁気エネルギーを説明できる。 | 5 | |
| 電力 | その他の新エネルギー・再生可能エネルギーを用いた発電の概要を説明できる。 | 5 | |
| 電気エネルギーの発生・輸送・利用と環境問題との関わりについて説明できる。 | 5 | |
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 | 0 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 20 | 0 | 0 | 0 | 10 | 30 |
| 専門的能力 | 0 | 20 | 0 | 0 | 0 | 10 | 30 |
| 分野横断的能力 | 0 | 30 | 0 | 0 | 0 | 10 | 40 |