概要:
電磁気学は，工学的な専門分野の基礎となる重要な科目である．２年では，電磁気学への導入として学習に不可欠な電気数学を身につけるとともに、数学の表記で示される電磁気の基本事象のいくつかについて学習する．特にクーロン力、電荷と電界、電界と電位の関係や電流と磁界の関係を取り上げ学習する．
授業の進め方・方法:
毎回ワークシート形式の講義ノートを配布し、例題をベースにシートを完成させる。
練習問題を解く事により、理解を深めるように努める。
宿題あるいは次回の授業時に小テストを行い、知識の定着を図る。
注意点:
1.試験や課題レポート等は、JABEE 、大学評価・学位授与機構、文部科学省の教育実施検査に使用することがあります。
2.授業参観される教員は当該授業が行われる少なくとも1週間前に教科目担当教員へ連絡してください。
3.評価については、評価割合に従って行います。ただし、適宜再試や追加課題を課し、加点することがあります。
4.中間試験を授業時間内に実施することがあります。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
数と数式（１） |
授業概要・目標，スケジュール，評価方法と基準等の説明 基本単位と組立単位を説明できる
簡単な因数分解ができる
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| 2週 |
数と数式（２） |
分数式、指数を扱った文字式が計算できる
オームの法則を説明できる
分圧、分流を用いた回路計算が行える
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| 3週 |
三角関数（１） |
三角関数のグラフを描くことができる
電圧・電流の波形を三角関数と対比できる
角速度の定義を説明できる
交流の一般式を表記できる
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| 4週 |
三角関数（２） |
加法定理を理解し，使うことができる
２倍角・半角の法則を理解し使うことができる
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| 5週 |
三角関数（３） |
三角関数相互関係を理解し使うことができる
逆三角関数が扱える
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| 6週 |
クーロンの法則 |
２つの電荷に働くクーロン力について説明できる
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| 7週 |
前期中間までの確認試験 |
到達度チェック
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| 8週 |
行列式 |
試験の解説
行列式の計算ができる
連立方程式を行列式を使って解くことができる
電気回路の方程式を行列式を使って解くことができる
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| 2ndQ |
| 9週 |
指数と対数
常用対数と自然対数対数 |
常用対数と自然対数の違いが理解できる
デシベル計算ができる
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| 10週 |
複素数（１） |
複素単位について理解できる
複素数の性質を理解し虚数 j の働きがわかる複素数と正弦波との関係について理解できる ベクトルインピーダンスについて理解できる
ド・モアブルの定理が理解できる
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| 11週 |
複素数（２） |
複素数の四則演算が行える
直交表示と指数関数表示等の変換が行える
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| 12週 |
総合演習（１） |
三角関数、複素数、行列式などの演習、計算問題に取り組む
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| 13週 |
静電容量 |
平行平板キャパシタの静電量が計算できる
誘電体の誘電率、比誘電率を正しく扱える
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| 14週 |
総合演習１ |
前期末試験に備えた学習内容の整理
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| 15週 |
テスト返却・解説 |
学習内容の振り返り
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
微分（１） |
微分の定義について理解できる
合成関数の微分が計算できる
三角関数の微分が計算できる
指数関数の微分が計算できる
対数関数の微分が計算できる
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| 2週 |
微分（２） |
微分の応用
微分を用いた極大・極小について理解できる
極値と最大・最小の関係を理解し，求めることができる
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| 3週 |
不定積分（１） |
不定積分の定義について理解できる
積分の性質について理解できる
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| 4週 |
不定積分（２） |
簡単な置換積分が計算できる
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| 5週 |
不定積分（３） |
三角関数等を含む置換積分が計算できる
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| 6週 |
不定積分（４） |
部分分数分解を理解し、分数式を扱える
分数関数の積分ができる
三角関数の公式を利用した積分ができる
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| 7週 |
総合演習（２） |
微分の計算、導関数の応用ができる
基本的な積分計算ができる
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| 8週 |
微分、不定積分のまとめと補足説明
確認試験 |
到達度チェック
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| 4thQ |
| 9週 |
不定積分（５） |
部分積分の計算できる
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| 10週 |
定積分（１） |
定積分が計算できる
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| 11週 |
定積分（２） |
置換積分法を用いた定積分の計算ができる
部分積分法を用いた定積分の計算ができる
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| 12週 |
定積分（３） |
定積分の応用として図形の面積や曲線の長さ、回転体の体積が計算できる
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| 13週 |
総合演習（３） |
三角関数、複素数、指数、対数の扱いを確認する
微分の応用として、電力の最大条件を求められる
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| 14週 |
総合演習（４） |
積分の応用として、交流の実効値を求められる
期末試験に備えた学習内容の整理
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| 15週 |
テスト返却・解説
授業アンケート |
１年間の授業の振り返り
電磁気現象と微分や積分を用いた表現の整理
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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 |
| 基礎的能力 | 数学 | 数学 | 数学 | 整式の加減乗除の計算や、式の展開ができる。 | 3 | 前1 |
| 分数式の加減乗除の計算ができる。 | 3 | 前1 |
| 実数・絶対値の意味を理解し、絶対値の簡単な計算ができる。 | 3 | 前1 |
| 平方根の基本的な計算ができる(分母の有理化も含む)。 | 3 | 前1 |
| 複素数の相等を理解し、その加減乗除の計算ができる。 | 3 | 前10,前11 |
| 解の公式等を利用して、2次方程式を解くことができる。 | 3 | 前2 |
| 因数定理等を利用して、基本的な高次方程式を解くことができる。 | 3 | 前1,前2 |
| 簡単な連立方程式を解くことができる。 | 3 | 前2,前8 |
| 無理方程式・分数方程式を解くことができる。 | 3 | 前2 |
| 恒等式と方程式の違いを区別できる。 | 3 | 前2 |
| 2次関数の性質を理解し、グラフをかくことができ、最大値・最小値を求めることができる。 | 3 | 後2 |
| 累乗根の意味を理解し、指数法則を拡張し、計算に利用することができる。 | 3 | 前2,前9 |
| 指数関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。 | 3 | 前2,前9 |
| 指数関数を含む簡単な方程式を解くことができる。 | 3 | 前2,前9 |
| 対数の意味を理解し、対数を利用した計算ができる。 | 3 | 前9,前13 |
| 対数関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。 | 3 | 前9,前13 |
| 対数関数を含む簡単な方程式を解くことができる。 | 3 | 前9,前13 |
| 角を弧度法で表現することができる。 | 3 | 前3 |
| 三角関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。 | 3 | 前3 |
| 加法定理および加法定理から導出される公式等を使うことができる。 | 3 | 前4,前5 |
| 三角関数を含む簡単な方程式を解くことができる。 | 3 | 前4,前5 |
| 三角比を理解し、簡単な場合について、三角比を求めることができる。 | 3 | 前3 |
| 一般角の三角関数の値を求めることができる。 | 3 | 前3,前7 |
| 2点間の距離を求めることができる。 | 3 | 前3,前11 |
| ベクトルの定義を理解し、ベクトルの基本的な計算(和・差・定数倍)ができ、大きさを求めることができる。 | 3 | 前10,前11 |
| 平面および空間ベクトルの成分表示ができ、成分表示を利用して簡単な計算ができる。 | 3 | 前10,前11 |
| 平面および空間ベクトルの内積を求めることができる。 | 3 | 前10,前11 |
| 問題を解くために、ベクトルの平行・垂直条件を利用することができる。 | 3 | 前10,前11 |
| 簡単な場合について、関数の極限を求めることができる。 | 3 | 後1 |
| 微分係数の意味や、導関数の定義を理解し、導関数を求めることができる。 | 3 | 後1 |
| 積・商の導関数の公式を用いて、導関数を求めることがができる。 | 3 | 後1 |
| 合成関数の導関数を求めることができる。 | 3 | 後1 |
| 三角関数・指数関数・対数関数の導関数を求めることができる。 | 3 | 後1 |
| 逆三角関数を理解し、逆三角関数の導関数を求めることができる。 | 3 | 後1 |
| 関数の増減表を書いて、極値を求め、グラフの概形をかくことができる。 | 3 | 後2 |
| 極値を利用して、関数の最大値・最小値を求めることができる。 | 3 | 後2 |
| 簡単な場合について、関数の接線の方程式を求めることができる。 | 3 | 後2,後7 |
| 2次の導関数を利用して、グラフの凹凸を調べることができる。 | 3 | 後2,後7 |
| 関数の媒介変数表示を理解し、媒介変数を利用して、その導関数を求めることができる。 | 3 | 後2,後7 |
| 不定積分の定義を理解し、簡単な不定積分を求めることができる。 | 3 | 後3 |
| 置換積分および部分積分を用いて、不定積分や定積分を求めることができる。 | 3 | 後4,後5,後9,後11 |
| 定積分の定義と微積分の基本定理を理解し、簡単な定積分を求めることができる。 | 3 | 後10,後12 |
| 分数関数・無理関数・三角関数・指数関数・対数関数の不定積分・定積分を求めることができる。 | 3 | 後5,後6 |
| 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。 | 2 | 前6,前7 |
| 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。 | 2 | |
| 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。 | 2 | |
| 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。 | 2 | 前13,前14 |
| 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。 | 2 | 前13,前14 |