本授業の目的は，これまで講義で習得した静電界，静磁界について演習を通して，理解度の確認を行うと同時に，基本問題を自分で解く力を修得することである．
概要:
静電界および静磁界について，各種の素子を用いて，それぞれの特性を計算する．また，各法則を示す数式について，図形を用いた解法を行い，数式も持つ意味について理解を深める
授業の進め方・方法:
静電界，静磁界を例に，各種の例題を解く．そして，静電界と静磁界を結合した電磁波の概念を導く例題を解く．
注意点:
電磁気学Ⅰ～Ⅲを十分復習しておくこと．
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
電荷のクーロンの法則について確認を行い，複数の電荷が作用する力，電位，電界の計算法を確認する． |
クーロンの法則について確認を行い，複数の電荷が作用する力，電位，電界の計算が理解できる．
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| 2週 |
帯電した導体（円筒状，球状など）周囲の電位，電界の計算法を確認する． |
各種形状の電位，電界の計算方法が理解できる．
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| 3週 |
平行平板間の電界に関するクーロンの法則と電界Eの発散の関係について図解を用いて解説する． |
平行平板間の電界に関するクーロンの法則と電界Eの発散の関係について理解できる．
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| 4週 |
補助問題（課題など）の解法と１回目の小テストを行う． |
小テストを行うことで，これまでの理解度がわかる．
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| 5週 |
平行平板の誘電体内の静電界，電位の計算法を解説する． |
平行平板の誘電体内の静電界，電位の計算法が理解できる．
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| 6週 |
球の誘電体内の静電界，電位の計算法を解説する． |
球の誘電体内の静電界，電位の計算法が理解できる．
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| 7週 |
電位を示すラプラス方程式の数値解法を解説する． |
電位を示すラプラス方程式の数値解法が理解できる．
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| 8週 |
補助問題（課題など）の解法と２回目の小テストを行う． |
小テストを行うことで，これまでの理解度がわかる．
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| 4thQ |
| 9週 |
磁荷のクーロンの法則について確認を行い，磁気双極子がおよぼす磁界，磁位の関係を解説する． |
磁気双極子が作る磁界，磁位の関係が理解できる．
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| 10週 |
微小磁石が作る磁界，磁位の関係を解説する． |
微小磁石が作る磁界，磁位の関係を理解できる．
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| 11週 |
ソレノイド内を流れる電流が作る磁界を解説する． |
ソレノイド内を流れる電流が作る磁界が理解できる．
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| 12週 |
様々な形状のソレノイドのインダクタンスの算出方法を解説する． |
様々な形状のソレノイドのインダクタンスの算出方法を理解する．
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| 13週 |
静電界のまとめ．クーロンの法則，ガウスの法則，電界の周積分の法則，電位ポテンシャルを示す定義式を解説する． |
クーロンの法則，ガウスの法則，電界の周積分の法則，電位ポテンシャルを示す定義式が理解できる．
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| 14週 |
静磁界のまとめ．ビオ・サバールの法則，アンペアの法則，磁束の保存則，磁界ベクトルポテンシャルを示す定義式を解説する． |
ビオ・サバールの法則，アンペアの法則，磁束の保存則，磁界ベクトルポテンシャルを示す定義式が理解できる．
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| 15週 |
マクウェル方程式の算出法の解説と３回目の小テスト． |
小テストを行うことで，これまでの理解度がわかる．
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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。 | 1 | |
| キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。 | 1 | |
| 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。 | 2 | |
| 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。 | 1 | |
| ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 1 | |
| 電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 1 | |
| 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。 | 2 | |
| 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。 | 2 | |
| 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。 | 2 | |
| 導体の性質を説明でき、導体表面の電荷密度や電界などを計算できる。 | 3 | |
| 誘電体と分極及び電束密度を説明できる。 | 3 | |
| 静電容量を説明でき、平行平板コンデンサ等の静電容量を計算できる。 | 3 | |
| コンデンサの直列接続、並列接続を説明し、その合成静電容量を計算できる。 | 3 | |
| 静電エネルギーを説明できる。 | 1 | |
| 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。 | 3 | |
| 電流に作用する力やローレンツ力を説明できる。 | 3 | |
| 磁性体と磁化及び磁束密度を説明できる。 | 2 | |
| 情報 | 整数、小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 1 | |
| 基数が異なる数の間で相互に変換できる。 | 1 | |