到達目標
・静電界の基本的な用語について説明できる.
・電荷によるクーロン力および電界・電位を計算することができる.
・誘電体および導体の静電的性質について説明し,静電容量や静電エネルギーを計算することができる.
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 | 静電界の基本的な用語を正しく理解し,詳細に説明できる. | 静電界の基本的な用語を説明できる.
| 静電界の基本的な用語を説明できない.
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評価項目2 | 電荷によるクーロン力および電界・電位を正しく理解し,応用問題を解くことができる. | 電荷によるクーロン力および電界・電位の基本的な関係を理解し,基礎問題を解くことができる. | 電荷によるクーロン力および電界・電位の基本的な関係を理解できず,基礎問題を解くことができない. |
評価項目3 | 誘電体および導体の静電的性質について正しく理解し,静電容量や静電エネルギーに関する応用問題を解くことができる. | 誘電体および導体の静電的性質について基本的なことを理解し,静電容量や静電エネルギーに関する基礎問題を解くことができる. | 誘電体および導体の静電的性質について基本的なことを理解できず,静電容量や静電エネルギーに関する基礎問題を解くことができない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電磁気現象のうち基礎的で重要な原理・法則について,電気磁気学Ⅰ・Ⅱおよび電波工学にて,時間をかけて学んでいく。これらの諸法則はあらゆる分野のテクノロジーに応用されているため、シミュレーションを含む演習・小テストなどを通して理解を深めていく.
授業の進め方・方法:
教員単独による講義を実施する.
注意点:
【備考】 <授業改善策>
プリントを活用し,理解を助けるよう心がける.また,前半は数学の復習を交えながら比較的ゆっくりと進むが,後半は速く進むので注意.
<追認試験について>
評価が60点に満たない者に対して,願い出しかつ十分な学習が認められる場合追認試験を行う.内容は各中間・期末で60点に満たなかった範囲.その結果,単位の修得が認められた場合,総合の評価を60点とする.評価方法及び評価基準は本試験と同じにする.
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンス 電磁気学を学ぶにあたって |
・シラバスの説明 ・座標系と座標 ・ベクトルの基本
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2週 |
電荷とクーロンの法則 |
・電荷に働くクーロン力のベクトル表現
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3週 |
電界と電気力線 |
・電気的な「場」としての電界の導入. ・簡単な例における電界計算. ・電界を直感的に理解するための電気力線
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4週 |
ガウスの法則 |
・ガウスの法則の導出とこれを用いた電界計算
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5週 |
電位差と電位 |
・電界が一様でない空間での電界および電位の求め方
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6週 |
静電界の性質 |
・ 静電界の性質を理解
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7週 |
分布する電荷と電荷密度 |
・分布する電荷による電界や電位を計算
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8週 |
中間試験 |
1-7週の授業内容について中間試験を行い,理解度の確認
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2ndQ |
9週 |
静電界中の導体の性質 |
・導体の電気特性 ・静電誘導現象(接地と静電遮蔽)
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10週 |
コンデンサと静電容量 |
・静電容量の概念の導入 ・代表的なコンデンサの静電容量の計算
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11週 |
導体と誘電体 |
・導体の性質と誘電体における分極
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12週 |
境界条件 |
・電界および電束密度の境界条件
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13週 |
静電エネルギーと力 |
・コンデンサに蓄えられる静電エネルギーの計算
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14週 |
総合演習 |
授業内容の理解度確認と総合演習
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15週 |
期末試験 |
9-14週の授業内容について試験を行い,成績評価と確認.
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16週 |
答案返却・解説,授業アンケート |
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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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |