電磁気学演習Ⅱ

科目基礎情報

学校	群馬工業高等専門学校	開講年度	令和04年度 (2022年度)
授業科目	電磁気学演習Ⅱ
科目番号	4E015	科目区分	専門 / 必修
授業形態	演習	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	電子メディア工学科	対象学年	4
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	ファイリングノート　物理学演習II 電磁気学　鈴木賢二、高木精志共著　学術図書出版社
担当教員	佐々木 信雄

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。

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

遠隔授業対応

授業計画

		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。
		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。
		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。
		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。
		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。
		6週	電流と静磁場(5) ・磁気双極子モーメント	○磁気双極子モーメントに関する基本的な問題が解ける。
		7週	磁性体	○磁性体に関する基本的な問題が解ける。
		8週	中間試験
	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。
		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。
		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。
		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。
		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。
		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。
		15週	期末試験
		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。

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	60	0	0	0	0	40	100
基礎的能力	30	0	0	0	0	20	50
専門的能力	30	0	0	0	0	20	50
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0