到達目標
□ 勾配・発散・回転の意味を理解し、その計算ができる。
□ ローレンツ力について理解し、基本的な問題が解ける。
□ ビオ・サバールの法則を用いて磁場の計算ができる。
□ アンペールの法則を用いて磁場の計算ができる。
□ 電磁誘導の法則の基本的な問題を解くことができる。
□ 自己インダクタンス、相互インダクタンスの計算ができる。
□ 磁性体中の磁場に関する基本問題を解くことができる。
□ マクスウェル方程式に関する基本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 | ビオ=サバールの法則・アンペールの法則を用い、応用的な問題に対し磁場の計算ができる。 | ビオ=サバールの法則・アンペールの法則を用い、基本的な問題に対し磁場の計算ができる。 | ビオ=サバールの法則・アンペールの法則を用いて磁場の計算をすることができない。 |
評価項目2 | ローレンツ力の応用的な問題が解ける。 | ローレンツ力の基本的な問題が解ける。 | ローレンツ力の基本的な問題が解けない。 |
評価項目3 | 電磁誘導の法則に関する応用的な問題が解ける。 | 電磁誘導の法則に関する基本的な問題が解ける。 | 電磁誘導の法則に関する基本的な問題が解けない。 |
評価項目4 | 磁性体中の磁場に関する応用的な問題が解ける。 | 磁性体中の磁場に関する基本的な問題が解ける。 | 磁性体中の磁場に関する基本的な問題が解けない。 |
評価項目5 | 電磁場の伝幡に関する応用的問題に対し、マクスウェル方程式を適用して解ける | 電磁場の伝幡に関する基礎的問題に対し、マクスウェル方程式を適用して解ける | 電磁場の伝幡に関する基礎的問題に対し、マクスウェル方程式を適用して解けない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
○電磁気学全般への理解を深めるため、演習問題を解く。
○予習および復習といった自学自習が基本となる。
○電磁気学の問題を解くために不可欠なベクトル、微分、積分について丁寧な解説を心がける。
授業の進め方・方法:
・基本事項についての簡単な説明と例題の解説を行う。
・次週小テストを行い、理解しているか確認する。
注意点:
○ 電磁気学は電気・電子分野の基礎というだけでなく、編入学試験に必須の科目です。厳選された基礎的な良問を繰り返し解くことが重要です。
○ 3年次の電磁気学Ⅰおよび電磁気学演習Ⅰを履修しているか、その内容に相当する知識を有すること。
【成績評価方法】
[後期]中間試験:25%, 期末試験:25%, レポート:50%
授業の属性・履修上の区分
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 |
勾配・発散・回転 |
○勾配・発散・回転の意味を理解し、簡単な計算ができる。 ○スカラー場、ベクトル場の微分に関する重要公式を理解する。
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2週 |
電流と静磁場(1) ・ビオ=サバールの法則 |
○ビオ=サバールの法則を理解し、基本的な磁場の計算ができる。
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3週 |
電流と静磁場(2) ・ストークスの定理 ・アンペールの法則 |
○ストークスの定理を理解する。 ○微分形・積分形のアンペールの法則を理解し、基本的な磁場の計算ができる。
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4週 |
電流と静磁場(3) ・アンペールの法則の問題 |
○アンペールの法則を用いたやや応用的な磁場の計算ができる。
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5週 |
電流と静磁場(4) ・ローレンツ力 |
○ローレンツ力に関する基本的な問題が解ける。
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6週 |
電流と静磁場(5) ・磁気双極子モーメント
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○磁気双極子モーメントに関する基本的な問題が解ける。
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7週 |
磁性体
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○磁性体に関する基本的な問題が解ける。
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
電磁誘導の法則(1) ・電磁誘導の法則に関連する基本問題 |
○電磁誘導の法則に関連する基本問題が解ける。
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10週 |
電磁誘導の法則(2) ・電磁誘導の法則に関連する応用問題 |
○電磁誘導の法則に関連する応用問題が解ける。
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11週 |
電磁誘導の法則(3) ・自己誘導と相互誘導 |
○自己誘導と相互誘導について理解し、自己インダクタンス、相互インダクタンスを求められる。
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12週 |
電磁誘導の法則(4) ・磁気エネルギーの計算 |
○コイルに蓄えられる磁場のエネルギーを理解し、基礎的な問題について計算できる。
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13週 |
マクスウェル方程式と電磁波(1) ・変位電流、ポインテイングベクトル |
○マクスウェル方程式の意味を説明できる。 ○変位電流、ポインテイングベクトルに関する基本問題が解ける。
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14週 |
マクスウェル方程式と電磁波(2) ・電磁波の伝幡に関する基本問題 |
○電磁波の伝幡に関する基本問題が解ける。
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
答案返却 マクスウェル方程式と電磁波(3) ・電磁波の伝幡に関する応用問題 |
○電磁波の伝幡に関する応用問題が解ける。
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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 | 小テスト | 合計 |
総合評価割合 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 | 100 |
基礎的能力 | 25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 25 | 50 |
専門的能力 | 25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 25 | 50 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |