学習・教育到達度目標 B-3 電気・電子回路の基礎的内容である交流の定常現象について，物理的概念を理解し，電圧・電流値等を導出できる．
学習・教育到達度目標 B-4 電気磁気学の基礎的内容である静電界，静磁界の事象を理解し，それらに関する必要な諸量を，理論に基づいて計算できる．
JABEE d 当該分野において必要とされる専門的知識とそれらを応用する能力
JABEE g 自主的、継続的に学習する能力
本校教育目標 ② 基礎学力
概要:
工学の基本的な学問分野であり，特に電気・電子工学の基幹科目である電磁気学と電気回路の内容を扱う。本講義では，主に電磁気学に含まれている力学現象（電気力学）の定量化，数式化を行い，その物理的意味の把握を通して抽象的な概念の理解を目指す。運動の基礎や力とつりあいから出発して，エネルギー保存の法則に至り，電荷に働くクーロン力を中心にクーロンの法則，ガウスの法則，電界と電位，コンデンサと静電エネルギーなどについて取り上げる。 さらに、電気回路（直流回路，交流回路）のうち，特に重要で基本的な手法を復習し，確実な修得を目指す。電気回路においては，インピーダンス，アドミタンス，正弦波交流回路，などを取り上げる。
授業の進め方・方法:
注意点:
基礎電気磁気学及び基礎交流回路Aの単位修得を前提として授業を進める。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
運動の基礎：等加速度運動，加速度-速度-距離の関係 、運動量保存の法則 |
運動の基礎：等加速度運動，加速度-速度-距離の関係 、運動量保存が理解できる
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| 2週 |
力とつりあい：クーロン力の合成と分解、振り子のつりあい，トルク、分布状電荷によるクーロン力 |
力とつりあい：クーロン力の合成と分解、振り子のつりあい，トルク、分布状電荷によるクーロン力が理解できる
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| 3週 |
仕事と力学的エネルギー：ベクトルの内積，エネルギー保存則、電荷を動かす仕事（クーロン力の積分） |
仕事と力学的エネルギー：ベクトルの内積，エネルギー保存則、電荷を動かす仕事（クーロン力の積分）が理解できる
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| 4週 |
電界中の電荷の運動 |
電界中の電荷の運動 が理解できる
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| 5週 |
波動(光波と音波を含む)・正弦波の基礎 |
波動(光波と音波を含む)・正弦波の基礎 が理解できる
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| 6週 |
等速円運動と単振動 |
等速円運動と単振動が理解できる
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| 7週 |
電気回路の構成要素：直流と交流，電源と回路素子 |
電気回路の構成要素：直流と交流，電源と回路素子が理解できる
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| 8週 |
回路の基本的な考え方：キルヒホッフの法則 |
回路の基本的な考え方：キルヒホッフの法則が理解できる
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| 4thQ |
| 9週 |
回路の基本的な考え方：回路方程式，抵抗の直列接続と並列接続 |
回路の基本的な考え方：回路方程式，抵抗の直列接続と並列接続が理解できる
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| 10週 |
正弦波交流回路の計算法：正弦波交流のフェーザ表示，計算公式 |
正弦波交流回路の計算法：正弦波交流のフェーザ表示，計算公式が理解できる
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| 11週 |
正弦波交流回路の計算法：周波数特性，インピーダンスとアドミタンス |
正弦波交流回路の計算法：周波数特性，インピーダンスとアドミタンス が理解できる
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| 12週 |
点電荷とクーロンの法則，電界の強さと電位の関係 |
点電荷とクーロンの法則，電界の強さと電位の関係が理解できる
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| 13週 |
ガウスの定理を用いた電界強度計算 |
ガウスの定理を用いた電界強度計算が理解できる
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| 14週 |
ガウスの定理を用いた電界強度計算 |
ガウスの定理を用いた電界強度計算が理解できる
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| 15週 |
コンデンサの静電容量と充電現象 |
コンデンサの静電容量と充電現象が理解できる
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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 | 自然科学 | 物理 | 電気 | 導体と不導体の違いについて、自由電子と関連させて説明できる。 | 4 | |
| クーロンの法則が説明できる。 | 4 | |
| クーロンの法則から、点電荷の間にはたらく静電気力を求めることができる。 | 4 | |
| 電場・電位について説明できる。 | 4 | |
| オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。 | 4 | |
| 抵抗を直列接続、及び並列接続したときの合成抵抗の値を求めることができる。 | 4 | |
| ジュール熱や電力を求めることができる。 | 4 | |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電気回路 | 電荷と電流、電圧を説明できる。 | 4 | |
| オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。 | 4 | |
| キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。 | 4 | |
| 合成抵抗や分圧・分流の考え方を用いて、直流回路の計算ができる。 | 4 | |
| ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 4 | |
| 電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
| 正弦波交流の特徴を説明し、周波数や位相などを計算できる。 | 4 | |
| 平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
| 正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 4 | |
| R、L、C素子における正弦波電圧と電流の関係を説明できる。 | 4 | |
| 瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | |
| フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | |
| インピーダンスとアドミタンスを説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
| キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | |
| 合成インピーダンスや分圧・分流の考え方を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | |
| 重ねの理を用いて、回路の計算ができる。 | 4 | |
| 網目電流法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | |
| 節点電位法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | |
| テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。 | 4 | |
| 交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | 後12 |
| 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。 | 4 | 後12 |
| 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。 | 4 | 後13,後14,後15 |
| 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |