電気磁気学Ｉ

科目基礎情報

学校	石川工業高等専門学校	開講年度	平成29年度 (2017年度)
授業科目	電気磁気学Ｉ
科目番号	16370	科目区分	専門 / 必修
授業形態		単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	電気工学科	対象学年	3
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材
担当教員	山田 悟

到達目標

１．電荷、電界の物理的な意味と関係を理解し、説明できる。
２．ガウスの法則を理解し、それを用いて電界の計算ができる。
３．電位の物理的な意味を理解し、説明できる。
４．電位と電界の関係を理解し、それを用いて電位の計算ができる。
５．コンデンサーの静電容量の物理的意味を理解し、説明できる。
６．電荷と電位、静電容量の間の関係を理解し、静電容量の計算ができる。
７．誘電体の分極、誘電率の物理的な意味を理解し、説明できる。
８．静電エネルギーと応力の物理的な意味を理解し、説明できる。
９．静電応力を計算して求める事ができる。
10．定常電流の物理的な意味を理解し、説明できる。
11．金属の抵抗の定義から抵抗の計算ができる。

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	電荷が作る静電界を説明でき，応用的な問題を解くことができる．	電荷が作る静電界を説明でき，計算することができる．	電荷が作る静電界を説明できない．
評価項目2	導体と誘電体の性質を理解し，それらを組み合わせた電界・電位などを計算できる．	導体と誘電体の性質を理解し，電界・電位などを計算できる．	導体と誘電体の性質を理解し，電界・電位などを計算できない．
評価項目3	静電容量を理解し，さまざまな形状のコンデンサの静電容量を計算できる．	静電容量を理解し，コンデンサの静電容量を計算できる．	静電容量を理解し，さまざまな形状のコンデンサの静電容量を計算できない．
評価項目4	電荷の運動と電流と抵抗について理解し，計算できる．	電荷の運動と電流と抵抗について理解し，説明できる．	電荷の運動と電流と抵抗について理解し，説明できない．

学科の到達目標項目との関係

本科学習目標 1 （基礎学力と専門的知識）

本科学習目標 2 （課題の解決）

教育方法等

概要:

電気磁気学は、電気工学の専門基礎科目のひとつであり、電気系技術者は必ず修得せねばならない基礎的な専門知識である。電気磁気学Ⅰでは「電気工学基礎」と「基礎電気磁気学」で身に付けた基礎知識を基に、電磁気現象の性質をより普遍的に理解するとともに、より実践的で工学的な問題の解決方法を修得することを目標とする。

授業の進め方・方法:

到達目標の達成度を確認するため，随時，演習問題を与える。前期中間試験，前期末試験，後期中間試験，学年末試験を実施する。
前期末：前期中間試験（40%），前期末試験（40%），レポート（20%）
学年末：後期中間試験（40%），学年末試験（40%），レポート（20%）で後期のみの成績を算出し，前期と後期の成績の加算平均とする。
成績の評価基準として50点以上を合格とする。

注意点:

平常時の予習・復習が大事である。
課題のレポートは必ず期限までに提出すること。
電気数学、電気工学基礎、基礎電磁気学で学んだ基礎知識を復習しておいてください。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ベクトル解析の基礎1	内積，外積などベクトル解析を説明できる．
		2週	ベクトル解析の基礎2	ベクトル場，スカラー場について説明できる．
		3週	ベクトル解析の基礎3	ベクトルの微分演算，線積分が説明できる．
		4週	電荷とクーロンの法則	電荷とクーロンの法則について説明できる．
		5週	電界の定義・電気力線	電界の定義とその概要について説明できる．
		6週	電荷分布の作る電界	電荷分布の作る電界を説明できる．
		7週	ガウスの法則	ガウスの法則を説明できる．
		8週	ガウスの法則による電界計算　1	ガウスの法則を用いた電界計算を説明できる．
	2ndQ
		9週	ガウスの法則による電界計算　2	ガウスの法則を用いた電界計算を説明できる．
		10週	電界のなす仕事	電界がなす仕事を説明できる．
		11週	電位1	点電荷が作る電位を説明できる．
		12週	電位2	電界と電位の関係を説明できる．
		13週	電位の勾配	電位の勾配を説明できる．
		14週	電気双極子	電気双極子を説明できる．
		15週	前期復習	前期に学んだ内容を説明できる．
		16週
後期
	3rdQ
		1週	導体の電気的性質	導体の電気的性質を説明できる．
		2週	静電容量	静電容量を説明できる．
		3週	コンデンサー	コンデンサの静電容量が計算できる．
		4週	誘電体と分極	誘電体と分極について説明できる．
		5週	電束	電束について説明できる．
		6週	誘電体の境界条件	誘電体の境界条件を説明できる．
		7週	静電エネルギー	静電エネルギーを説明できる．
		8週	静電エネルギーと応力1	静電エネルギーと力について説明できる．
	4thQ
		9週	静電エネルギーと応力2	静電エネルギーと力について説明できる．
		10週	電気影像法	電気影像法について説明できる．
		11週	電流と電流密度	電流と電流密度について説明できる．
		12週	オームの法則	オームの法則について説明できる．
		13週	起電力	起電力について説明できる．
		14週	ジュール熱	ジュール熱について説明できる．
		15週	後期復習	後期学んだ内容について説明できる．
		16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	80	0	0	0	20	0	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	80	0	0	0	20	0	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0