電磁場エネルギー基礎

科目基礎情報

学校	福井工業高等専門学校	開講年度	令和03年度 (2021年度)
授業科目	電磁場エネルギー基礎
科目番号	0014	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 1
開設学科	学際領域科目群	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	1
教科書/教材	参考書：砂川重信「電磁気学の考え方」岩波書店、「ファインマン物理学・電磁気学」岩波書店
担当教員	高久 有一

到達目標

(1) マクスウェル方程式、電磁場のエネルギー、電磁波ついて説明できること。
(2) 核融合について説明できること。
(3) バッテリーの種類とその特徴ついて説明できること。
(4) 無線電力伝送について説明できること。

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
電磁気学	電磁場エネルギーにおける基礎知識を充分に習得し、様々な問題を解決するために応用できる。	電磁場エネルギーにおける基礎知識を習得・理解し、演習問題を解くことができる。	電磁場エネルギーにおける基礎知識が習得できていない。

教育方法等

概要:

電磁場エネルギーに関して「作る」「ためる」「送る」を中心に学ぶ。
エネルギーを「作る」については核融合の仕組みについて、「ためる」は、各種2次バッテリーの特徴や取り扱いについて、
「送る」は、無線電力伝送に関して学ぶことで、電磁場エネルギーに関する基礎知識をつける。

授業の進め方・方法:

本科目は、学際領域科目の環境・エネルギー群の科目のひとつです。また、この科目は学修単位科目「Ａ」です。授業外学修の時間を含めます。授業外学修として毎回復習を行うことが必要です。さらに、授業外学修のための課題を課します。これは、講義の後にみなさんが内容の整理を行って理解を深めるためと、みなさんの理解度のチェックを行う狙いがあります。このような課題には積極的に取り組んで下さい。。

注意点:

本科（準学士課程）：RB2(◎)
評価方法：授業外学習による課題の評価を60%、実験レポートの評価を40%として評価し、学年成績とする。
評価基準：学年成績60点以上を合格とする。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス：シラバス説明、電磁気学の復習 授業外学習：エネルギー、運動量についてのまとめ	シラバス説明、電磁気学の復習 力とは何か、エネルギーとは何か
		2週	電磁気学：電磁ポテンシャル、ローレンツ・ゲージ変換 授業外学習：ローレンツ変換の式の導出	電磁ポテンシャル ゲージ変換
		3週	電磁気学：ガリレイ変換とローレンツ変換、電荷量の不変性 授業外学習：ダランベルシャンのローレンツ変換	ガリレイ変換とローレンツ変換
		4週	電磁気学：電荷保存則の共変性、マクスウェル方程式の共変性 授業外学習：電荷保存則の共変性	マクスウェル方程式の共変性
		5週	電磁気学：マクスウェル方程式の4次元的定式化 授業外学習：テンソルの説明、反変ベクトル、共変ベクトル	マクスウェル方程式の4次元的定式化
		6週	電気をつくる・核融合の様々な磁場閉じ込め配位 授業外学習：核融合にかんするまとめ	核融合とは何か 様々な磁場閉じ込め配位、電磁場中での荷電粒子の運動
		7週	電気をためる・バッテリーの種類とその特徴 授業外学習：バッテリーの種類とその特徴ついてのまとめ	バッテリーの種類とその特徴
		8週	電気を送る・無線電力伝送 授業外学習：無線電力伝送についての基礎実験	無線電力伝送に関する基礎実験
	2ndQ
		9週	まとめ
		10週
		11週
		12週
		13週
		14週
		15週
		16週

評価割合

	課題	実験	合計
総合評価割合	60	40	100
基礎的能力	0	0	0
専門的能力	60	40	100
分野横断的能力	0	0	0