到達目標
(ア)複数の電荷によるクーロン力を求めることができる。
(イ)対称性の良い分布をしている電荷による電場を,ガウスの法則から求めることができる。
(ウ)電場から,電位や電位差を求めることができる。
(エ)コンデンサの電気容量や静電エネルギ,合成容量を求めることができる。
(オ)電場中にある導体・絶縁体(誘電体)の電荷分布を説明できる。
(カ)定常電流周辺の磁場を,アンペールの法則やビオ・サバールの法則から求めることができる。
(キ)ローレンツ力から,定常電流が流れる導線間に働く力や,磁場中の電荷の運動を調べることができる。
(ク)閉回路を貫く磁束の変化から,閉回路に流れる電流変化を調べることができる。
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 |
評価項目(ア) | 複数の電荷によるクーロン力に関する応用問題を解くことができる。 | 複数の電荷によるクーロン力に関する基礎問題を解くことができる。 | 複数の電荷によるクーロン力に関する基礎問題を解くことができない。 |
評価項目(イ) | ガウスの法則を用い電場に関する応用問題を解くことができる。 | ガウスの法則を用い電場に関する基礎問題を解くことができる。 | ガウスの法則を用い電場に関する基礎問題を解くことができない。 |
評価項目(ウ) | 電場から,電位や電位差に関する応用問題を解くことができる。 | 電場から,電位や電位差に関する基礎問題を解くことができる。 | 電場から,電位や電位差に関する基礎問題を解くことができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
本講義では,物理学の基礎となる電磁気学を学ぶ。まず始めに,静止した電荷間に働く力を理解し,その力が形成する場(電場)の概念を紹介する。また,任意の電荷分布による電場を調べるための,ガウスの法則を紹介する。さらに仕事の概念を用いて,電荷の作る電位について学ぶ。また,定常電流により発生する磁場の求め方,磁場中の電荷の運動についてもふれる。
授業の進め方・方法:
注意点:
M科・E科・I科では,専門科目において,本講義内容と同等な科目が開講されており,本講義を取る必要はない。_x000D_C科・A科については,大学によっては編入試験に電磁気学の内容を含むことがあり,この機会に学んで欲しい。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
クーロンの法則 :電荷,クーロンの法則,複数の電荷から働く力 |
電荷,クーロンの法則,複数の電荷から働く力を説明できる。
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2週 |
クーロンの法則 :電荷,クーロンの法則,複数の電荷から働く力 |
電荷,クーロンの法則,複数の電荷から働く力の問題を解くことができる。
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3週 |
電場 :電場とクーロン力,電気力線,ガウスの法則 |
電場とクーロン力を説明できる。
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4週 |
電場 :電場とクーロン力,電気力線,ガウスの法則 |
電気力線,ガウスの法則を説明できる。
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5週 |
電場 :電場とクーロン力,電気力線,ガウスの法則 |
電場とクーロン力,電気力線,ガウスの法則の問題を解くことができる。
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6週 |
電位 :仕事,電位と電場,等電位面,双極子モーメント |
仕事,電位と電場,等電位面,双極子モーメントを説明できる。
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7週 |
電位 :仕事,電位と電場,等電位面,双極子モーメント |
仕事,電位と電場,等電位面,双極子モーメントの問題を解くことができる。
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8週 |
コンデンサ :電気容量,静電エネルギ,合成容量 |
電気容量,静電エネルギ,合成容量を説明できる。
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4thQ |
9週 |
コンデンサ :電気容量,静電エネルギ,合成容量 |
電気容量,静電エネルギ,合成容量の問題を解くことができる。
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10週 |
媒質と電場 :導体と絶縁体,静電誘導,誘電分極,コンデンサと誘電体 |
導体と絶縁体,静電誘導,誘電分極,コンデンサと誘電体を説明できる。
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11週 |
媒質と電場 :導体と絶縁体,静電誘導,誘電分極,コンデンサと誘電体 |
導体と絶縁体,静電誘導,誘電分極,コンデンサと誘電体の問題を解くことができる。
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12週 |
磁場 :定常電流と磁場,アンペールの法則,ビオ・サバールの法則 |
定常電流と磁場,アンペールの法則,ビオ・サバールの法則を説明できる。
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13週 |
磁場 :定常電流と磁場,アンペールの法則,ビオ・サバールの法則 |
定常電流と磁場,アンペールの法則,ビオ・サバールの法則の問題を解くことができる。
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14週 |
ローレンツ力 :磁場中の電荷の運動,ローレンツ力 |
磁場中の電荷の運動,ローレンツ力を解くことができ,問題を解くことができる。
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15週 |
電磁誘導 :電磁誘導の法則,レンツの法則,誘導起電力 |
電磁誘導の法則,レンツの法則,誘導起電力を説明でき,問題を解くことができる。
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16週 |
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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
| 中間試験 | 定期試験 | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 30 | 50 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 30 | 50 | 20 | 100 |