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02年度 (2020年度)
授業科目 電磁場エネルギー基礎
科目番号 0017 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) 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・理解していない。
無線電力伝送無線電力伝送における基礎知識を充分に習得・理解している。無線電力伝送における基礎知識を習得・理解している。無線電力伝送における基礎知識を習得・理解していない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
電磁場エネルギーに関する基礎を学ぶ。
電磁場エネルギーに関する基礎知識をつける。
また、無線電力伝送に関する技術について学ぶ
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

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス
授業外学習:力学的エネルギー保存則の導出
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
授業外学習:電磁場の定義
電磁場の定義
3週 電磁気学 マクスウェル方程式 前半
授業外学習:電場、磁場に関するガウスの法則の導出
マクスウェル方程式 前半
4週 電磁気学 マクスウェル方程式 後半
授業外学習:アンペール・マクスウェルの法則、ファラデーの法則
マクスウェル方程式 後半
5週 電磁気学 電磁場のエネルギー
授業外学習:電磁場のエネルギー保存則の導出
電磁場のエネルギー
偏微分の順序交換
6週 電磁気学 電磁場の波動方程式
授業外学習:波動方程式の導出と物理的意味
電磁場の波動方程式
7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まとめ
無線電力伝送の種類と仕組み
8週 電気を送る・無線電力伝送
授業外学習:無線電力伝送実験レポート作成
無線電力伝送の基礎実験
2ndQ
9週 まとめ
10週
11週
12週
13週
14週
15週
16週

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

課題実験レポート合計
総合評価割合6040100
基礎的能力000
専門的能力6040100
分野横断的能力000