電磁エネルギー工学

科目基礎情報

学校	小山工業高等専門学校	開講年度	令和04年度 (2022年度)
授業科目	電磁エネルギー工学
科目番号	0002	科目区分	専門 / 選択
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	複合工学専攻（電気電子創造工学コース）	対象学年	専1
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	特定の教科書は用いず，必要に応じて資料を配布する．
担当教員	渡邉 達男,鈴木 真ノ介

到達目標

１．電界・磁界に関する法則を，数式を用いて説明できる．
２．ベクトル解析を用いて，各種問題を解くことができる．
３．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、計算ができる。
４．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	電界・磁界に関する法則を，数式を用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．	電界・磁界に関する法則を，数式を用いて説明でき，これに関する演習問題を解くことができる．	電界・磁界に関する法則を，数式を用いて説明できず，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	ベクトル解析を用いて，各種問題を正確に解くことができる．	ベクトル解析を用いて，各種問題を解くことができる．	ベクトル解析を用いて，各種問題を解くことができない．
評価項目3	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、問題を正確に計算ができる。	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理解し、問題を計算ができる。	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理解できず、問題を計算ができない。
評価項目4	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正確にできる。	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することができる。	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することができない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 ④ （高度な専門知識と問題解決能力の育成）

JABEE (a) （地球的観点）

JABEE (b) （技術者の貢献と責任）

JABEE (D) （技術者倫理）

JABEE (d-1) （専門工学）

教育方法等

概要:

本科にて学んだ電磁気学の発展的内容として，より深い理解へとつなげる．
応用として、プラズマ物理学、核融合を取り上げ、環境との関係も考える。
複数教員担当方式

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．
３． 資料を配布するので、資料を読んでもらい、説明をしてもらう。

注意点:

本科における電磁気学をよく復習しておくこと．
与えた資料をよく読んで理解すること。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング

ICT 利用

遠隔授業対応

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ベクトル解析	座標系・ベクトルの勾配・回転・発散に関する演習問題を解けるようにする．
		2週	静電界	クーロン則・立体角，電位と勾配，電界と発散に関する演習問題を解けるようにする．
		3週	導体と誘電体	導体と誘電体，誘電体における電界と電束密度の連続性に関する演習問題を解けるようにする．
		4週	静磁界	アンペール則とビオ・サバール則，磁界と回転に関する演習問題を解けるようにする．
		5週	変化する電磁界	電磁誘導・変位電流に関する演習問題を解けるようにする．
		6週	マクスウェルの方程式	時間変化の有無によるマクスウェルの方程式の変化および電荷保存則に関する演習問題を解けるようにする．
		7週	波動方程式	波動方程式・ポインティングベクトルに関する演習問題を解けるようにする．
		8週	これまでのまとめ	これまでの内容をまとめ，理解を深める．
	2ndQ
		9週	流体としてのプラズマ1	プラズマ物理と電磁気学との関係を理解する。
		10週	流体としてのプラズマ2	流体のプラズマの運動方程式を理解する。
		11週	プラズマ中の波動1	プラズマ振動、電子プラズマ波を理解する
		12週	プラズマ中の波動2	イオン音波を理解する
		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
		14週	核融合概論2−磁場閉じ込め。	磁場閉じ込めを理解する。
		15週	核融合概論(3週)−最近の話題(ITER)。 エネルギーと環境、共存と問題点	最近の話題(ITER)。 エネルギーと環境、ICPP、共存と問題点を理解する。
		16週

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	50	0	0	0	50	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	0	50	0	0	0	50	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0