1.静磁気と電気に関して、磁気現象、電流の作る磁界、電磁力、磁気誘導、インダクタンスについての基本を説明できる。 2.静電気に関して、電界、コンデンサーの性質について基本を説明できる。
概要:
静磁気と電気に関して、磁気現象、電流の作る磁界、電磁力、磁気誘導、インダクタンスについて説明する。また、静電気に関して、電界、コンデンサーの性質について説明する。
授業の進め方・方法:
授業は、教科書に沿って概要を説明した後、学生が例題および演習問題を解く。その後問題の解説を行い理解度を確認しながら進める。
注意点:
学習内容は、授業を聞いているだけでは習得できない。予習・復習および演習を行うこと。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
磁界について(1) |
磁石と磁気力、クーロンの法則、磁界の強さを説明できる。
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2週 |
磁界について(2) |
磁力線、磁束および磁束密度を説明できる。
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3週 |
電流による磁界 |
アンペールの右ねじの法則、ビオ・サバールの法則を説明できる。
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4週 |
電磁力 |
フレミングの左手の法則、平行電流間に働く力、コイルに働くトルク、直流電動機について説明できる。
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5週 |
磁気回路と磁性体 |
磁性体、磁化曲線、ヒステリシス曲線、磁気回路について説明できる。
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6週 |
電磁誘導 |
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、誘導起電力の大きさについて説明できる。
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7週 |
インダクタンスの基礎(1) |
自己インダクタンス、相互インダクタンスについて説明できる。
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8週 |
インダクタンスの基礎(2) |
電磁結合、変圧器について説明できる。
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2ndQ |
9週 |
静電力 |
静電現象、静電気に関するクーロンの法則を説明できる。
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10週 |
電界(1) |
静電力と電界の強さ、電気力線について説明できる。
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11週 |
電界(2) |
電束、電界内の電位について説明できる。
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12週 |
コンデンサ(1) |
コンデンサの構造と性質、静電容量について説明できる。
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13週 |
コンデンサ(2) |
コンデンサの接続、静電エネルギー、コンデンサの種類と用途について説明できる。
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14週 |
放電現象 |
絶縁破壊、各種放電について説明できる。放電現象の応用について説明できる。
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15週 |
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16週 |
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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 | 電気回路 | 電荷と電流、電圧を説明できる。 | 3 | |
オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。 | 3 | |
キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。 | 3 | |
合成抵抗や分圧・分流の考え方を用いて、直流回路の計算ができる。 | 3 | |
重ねの理を説明し、直流回路の計算に用いることができる。 | 3 | |
ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 3 | |
電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
正弦波交流の特徴を説明し、周波数や位相などを計算できる。 | 3 | |
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 3 | |
R、L、C素子における正弦波電圧と電流の関係を説明できる。 | 3 | |
瞬時値を用いて、簡単な交流回路の計算ができる。 | 3 | |
フェーザを用いて、簡単な交流回路の計算ができる。 | 3 | |
インピーダンスとアドミタンスを説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
正弦波交流の複素表示を説明し、これを交流回路の計算に用いることができる。 | 3 | |
キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | |
合成インピーダンスや分圧・分流の考え方を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | |
網目電流法や節点電位法を用いて交流回路の計算ができる。 | 3 | |
重ねの理やテブナンの定理等を説明し、これらを交流回路の計算に用いることができる。 | 3 | |
直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 3 | |
相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。 | 3 | |
理想変成器を説明できる。 | 3 | |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
RL直列回路やRC直列回路等の単エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 3 | |
RLC直列回路等の複エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 3 | |
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 | |