到達目標
（科目コード：31650, 英語名：Electromagnetics I）
この科目は長岡高専の教育目標の(C),(D)と主体的に関わる．
この科目の到達目標と，成績評価上の重み付け，各到達目標と長岡高専の学習・教育到達目標との関連を，到達目標，評価の重み，関連する目標の順で次に示す．
①電気の世界を記述するための諸概念---電荷，電界，電気力線，電位--- を正しく理解する．(c1),(d1),30%
②静電界に関する基本法則---クーロンの法則，電気力線に関するガウスの法則--- を理解し，単純な電荷分布に対し，電界・電位が求められる．(c1),(d1),30%
③ベクトル・微積分を使いこなし，静電界現象を正しく記述する．(c1),(d1),40%
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 | 最低限の到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 電荷，電界，電気力線，電位をそれぞれ求めることができる。 | 電荷，電界，電気力線，電位の定義を正しく説明できる。 | 電荷，電界，電気力線，電位の定義を概ね説明できる。 | 左記に達していない。 |
| 評価項目2 | クーロンの法則，電気力線に関するガウスの法則を活用し，単純な電荷分布に対し，電界・電位が求められる． | クーロンの法則，電気力線に関するガウスの法則を正しく説明できる。 | クーロンの法則，電気力線に関するガウスの法則を概ね正しく説明できる。 | 左記に達していない。 |
| 評価項目3 | ベクトル・微積分を使いこなし，静電界現象を正しく記述できる． | ベクトル・微積分を使った静電界に関する課題を正しく解答できる． | ベクトル・微積分を使った課題を概ね解答できる． | 左記に達していない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達目標 (c1)
説明
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学習・教育到達目標 (d1)
説明
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教育方法等
概要:
電磁気現象を支配する基本法則について学ぶ．その基本法則を具体的な問題に適用できるよう，演習を行う．特に３年次においては，静電界を取り扱う．
○ 関連する科目：電気回路IA（前期履修），電磁気学IIA（次年度履修）
授業の進め方・方法:
平常時の勤勉さを重視します．遅刻や無断欠席は減点します．クーロンの法則，ガウスの法則に関する基本的知識は例題・課題・小テスト等で確認し，定期試験時には総合力を評価します．
注意点:
学年末試験の範囲は後期中間試験の範囲も含めますので，授業内容よく復習し確実に理解するよう努めてください．
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 |
シラバス解説，電磁気学の総論・概論 |
ベクトルの定義を理解し、ベクトルの基本的な計算(和・差・定数倍)ができ、大きさを求めることができる。
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| 2週 |
電荷の性質 |
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。
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| 3週 |
絶縁体と導体
ベクトル演習（小テスト） |
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。
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。
誘電体と分極、及び、電束密度を説明できる。
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| 4週 |
クーロンの法則 |
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。
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| 5週 |
クーロンの法則（例題解説），電場 |
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。
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| 6週 |
連続的に分布する電荷がつくる電場，電気力線 |
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。
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。
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| 7週 |
後期中間試験 |
上記項目に関する課題に正しく解答できる。
試験時間：５０分
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| 8週 |
中間試験の解説
電束、電気力線の数 |
上記項目を正しく理解する。
電気力線、電束を説明でき、これらを用いた計算ができる。
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| 4thQ |
| 9週 |
ガウスの法則１ |
ガウスの法則を説明でき、電界の計算などに用いることができる。
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| 10週 |
ガウスの法則２（例題解説） |
ガウスの法則を説明でき、電界の計算などに用いることができる。
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| 11週 |
ガウスの法則３（小テスト） |
ガウスの法則を説明でき、電界の計算などに用いることができる。
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| 12週 |
ガウスの法則４（小テスト解説） |
ガウスの法則を説明でき、電界の計算などに用いることができる。
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| 13週 |
静電平衡にある導体 |
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。
ガウスの法則を説明でき、電界の計算などに用いることができる。
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。
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| 14週 |
ガウスの法則およびクーロンの法則の実験的検証 |
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。
ガウスの法則を説明でき、電界の計算などに用いることができる。
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。
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| 15週 |
ガウスの法則の導出 |
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。
ガウスの法則を説明でき、電界の計算などに用いることができる。
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| 16週 |
期末試験
17週：試験解説と発展授業 |
試験時間：５０分
上記全項目を正しく理解する。
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 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 |
| 基礎的能力 | 数学 | 数学 | 数学 | ベクトルの定義を理解し、ベクトルの基本的な計算(和・差・定数倍)ができ、大きさを求めることができる。 | 3 | 後1,後2 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 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 | 後2,後3,後4,後5,後6 |
| 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 | 後6,後9,後10,後13,後14 |
| 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 | 後9,後10,後13,後14 |
| 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。 | 2 | 後3,後11,後12,後13,後14 |
| 誘電体と分極及び電束密度を説明できる。 | 2 | 後3 |
評価割合
| 中間試験 | 期末試験 | その他の試験・課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 40 | 40 | 20 | 100 |
| 専門的能力 | 40 | 40 | 20 | 100 |