到達目標
(1)電位と電界・ガウスの定理について説明でき,これらに関する問題が解ける
(2)導体の性質と電位について,誘電体の分極と境界条件について理解し,キャパシタの静電容量を計算できる.
(3)電流や抵抗を電子の運動から説明でき,抵抗や電池,キャパシタから成る回路の計算が行なえる.
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 |
電位と電界・ガウスの定理について説明でき,これらに関する問題が解ける | | | |
導体の性質と電位について,誘電体の分極と境界条件について理解し,キャパシタの静電容量を計算できる | | | |
電流や抵抗を電子の運動から説明でき,抵抗や電池,キャパシタから成る回路の計算が行なえる | | | |
学科の到達目標項目との関係
【本校学習・教育目標(本科のみ)】 2
説明
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教育方法等
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.3年では,静電界の現象をクーロンの法則を出発点として学習し理解する.導体と誘電体,それらを用いたキャパシタについて学習する.電流と抵抗について,電子の運動に基づくミクロな振る舞いについて学習する.
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。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンス・帯電と電荷 |
授業概要・目標,スケジュール,評価方法と基準等の説明 帯電と電荷
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2週 |
電荷と電流 |
電荷の担体 電圧・電流・電力
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3週 |
直流と交流 |
電気抵抗 オームの法則 交流の大きさの表し方
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4週 |
電気抵抗とオームの法則 |
導体の抵抗(温度上昇と導体の抵抗) オームの法則の応用
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5週 |
キルヒホッフの法則 |
キルヒホッフの法則に関する計算問題
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6週 |
クーロンの法則 |
静電気と帯電,クーロンの法則および静電誘導
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7週 |
総合演習(1) |
練習問題
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8週 |
前期中間試験 |
到達度チェック
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2ndQ |
9週 |
場の考え方 |
試験の解説と復習 場の考え方
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10週 |
電界とは何か |
電界(電場)とクーロン力の関係
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11週 |
電気力線 |
電界と電気力線 電気力線の数
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12週 |
点電荷の作る電界 |
点電荷の作る電界 平等電界
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13週 |
ガウスの定理 |
ガウスの定理と閉曲面について
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14週 |
総合演習(2) |
練習問題
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15週 |
前期末試験 |
期末試験を実施
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16週 |
前期のまとめ |
試験の解説と前期のまとめ
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後期 |
3rdQ |
1週 |
電界と電位 |
分布した点電荷のつくる電界
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2週 |
等電位面 |
等電位面と電位の傾き
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3週 |
電位の計算 |
電位と電界
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4週 |
導体の帯電 |
ガウスの法則の適用
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5週 |
静電容量とエネルギー |
導体の電気的性質 キャパシタ(コンデンサ)と静電容量
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6週 |
総合演習(3) |
練習問題
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7週 |
後期中間試験 |
到達度チェック
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8週 |
電気映像法 |
試験の解説と復習 電気映像法とは
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4thQ |
9週 |
電気映像法 |
電気映像法を用いた電界、電位の計算
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10週 |
電気双極子 |
電気双極子による電界と電位
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11週 |
電束と電束密度 |
電束と分極ベクトル
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12週 |
電束密度と電界 |
分極ベクトルと電束密度
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13週 |
媒質内の電荷に働く力 |
誘電体内の電界
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14週 |
総合演習(4) |
練習問題
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15週 |
後期末試験 |
期末試験を実施
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16週 |
1年間のまとめ |
試験解説・1年間のまとめ
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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
| 試験 | 宿題 | 小テスト | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 10 | 10 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 40 | 5 | 5 | 0 | 0 | 0 | 50 |
専門的能力 | 40 | 5 | 5 | 0 | 0 | 0 | 50 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |