概要:
数個の基本的法則に基づいて完成した学問体系になっている電気磁気学の適用範囲の広さを認識し、基本的法則の価値、ならびにそれを理解することの重要性を認識させる。この講義では、電気磁気学における重要な概念のうち、主に「静電界」に関わる内容について確実に理解することを目標とする。
授業の進め方・方法:
電気磁気学の基礎として特に重要と思われる内容を精選し、物理現象と基本法則との関連について特に強調していく。また、法則の理解に不可欠な数学的素養を身につけるため、適宜演習を織り交ぜながら講義を進める。講義は、必ずしもテキストに沿った内容とはなっていないので、注意すること。
注意点:
講義時の授業態度および講義への遅刻に対して減点を課す場合がある。
なお、成績が60点に満たない場合は追試験または課題を実施する場合がある。
本科（準学士課程）：RB2（◎）
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
シラバスの説明 電荷とは |
シラバスの説明、電気磁気学の概要
電荷を学び、摩擦した物体の間に働く力や、その原理を理解する。
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| 2週 |
静電力 |
クーロンの法則，離れた電荷間での力の伝え方
クーロンの法則を理解する。
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| 3週 |
静電力
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クーロンの法則を利用した問題を解けるようになる。
誘電率を理解する。
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| 4週 |
静電界
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電界の導入。電界の概念を理解する。
電界中にある電荷に発生する力を求められるようになる。
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| 5週 |
静電界
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電気力線の概念を理解する。
電界と電気力線の関係性を理解する。
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| 6週 |
ガウスの法則
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ガウスの法則を理解する。
等電位面、閉曲面を理解する。
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| 7週 |
ガウスの法則
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球状電荷や円筒状電荷の周囲の電界を求められるようになる。
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| 8週 |
ガウスの法則 |
球状電荷や円筒状電荷の周囲の電界を求められるようになる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
前期中間学力確認試験 |
それまでの学習内容の関連問題を解けるようになる。
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| 10週 |
中間試験の解答・解説
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それまでの学習内容の関連問題を理解する。
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| 11週 |
ガウスの法則
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平面状電荷の周囲の電界を求められるようになる。
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| 12週 |
ガウスの法則
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平行平板の場合の電界を求められるようになる。
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| 13週 |
電位・電位差
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電位を理解する。
電位と電界の関係性を理解する。
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| 14週 |
電位・電位差
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点電荷における電界中の電位を理解する。
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| 15週 |
学習のまとめ |
前期の内容を理解する。
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
電気影像法
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電気影像法を理解する。
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| 2週 |
電気影像法
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電気影像法の問題を解けるようになる。
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| 3週 |
電流と電気抵抗 静電誘導
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電気抵抗を理解する。
静電誘導を理解する。
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| 4週 |
誘電体
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誘電体の性質や、分極などについて理解する。
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| 5週 |
コンデンサと誘電体
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コンデンサと誘電体の関係を理解する。
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| 6週 |
コンデンサと誘電体
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コンデンサに関する問題を解けるようになる。
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| 7週 |
後期中間学力確認試験
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6週の内容の問題を解けるようになる。
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| 8週 |
中間試験の解答・解説
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6週の内容の問題を理解する。
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| 4thQ |
| 9週 |
電荷の運動
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静電力と運動の関係性を理解する。
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| 10週 |
電荷の運動
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真空中における電荷の運動の問題を解けるようになる。
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| 11週 |
静電容量
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コンデンサの静電容量を理解する。
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| 12週 |
静電容量
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コンデンサの静電容量の問題を解けるようになる。
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| 13週 |
静電容量
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コンデンサの直並列の静電容量の問題を解けるようになる。
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| 14週 |
電気磁気学のまとめ
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積分による電位計算を理解する。
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| 15週 |
電気磁気学のまとめ |
2年電気磁気学の内容を理解する。
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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。 | 4 | 前1,前2,前3,前4,前8,前9,前10,前15,後7,後8,後9,後10,後14,後15 |
| 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。 | 4 | 前5,前6,前8,前9,前10,前13,前14,前15,後7,後8,後14,後15 |
| 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。 | 4 | 前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前15,後7,後8,後14,後15 |
| 誘電体と分極及び電束密度を説明できる。 | 4 | 前8,前9,前10,前15,後4,後7,後8,後14,後15 |
| 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。 | 4 | 後5,後6,後14,後15 |
| 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。 | 4 | 後11,後12,後13,後14,後15 |
| 静電エネルギーを説明できる。 | 4 | 後11,後12,後13,後14,後15 |