到達目標
(ア)電位の傾きとして電界の強さが導出できることを理解する。
(イ)分布状電荷が作る電界と電位の関係を理解する。
(ウ)導体と誘電体のもつ性質および電束・電束密度を概説できる。
(エ)電界中の電子の運動を概説できる。
(オ)静電容量の定義を説明でき，直列・並列接続したコンデンサの合成キャパシタンスを導出できる。
(カ)２つの帯電導体の電荷量と電位差から，各種導体系のキャパシタンスを導出できる。
(キ)コンデンサに蓄えられる静電エネルギーを計算できる。
(ク)エネルギー量を変位量で微分することによって電極や誘電体に働く力の大きさを導出できる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 最低限の到達レベルの目安(可) | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目(ア) | 分布状電荷が作る電界と電位の関係を理解し，電位の傾きとして電界の強さが導出できる。 | 分布状電荷が作る電界と電位の関係を理解する。 | 分布状電荷が作る電界と電位の関係が理解できない。 |
| 評価項目(イ) | 各種導体系のキャパシタンスを導出でき，さらに直・並列接続した時の合成キャパシタンスを導出できる。 | ２つの帯電導体の電荷量と電位差から，各種導体系のキャパシタンスを導出できる。 | ２つの帯電導体の電荷量と電位差から，各種導体系のキャパシタンスを導出できない。 |
| 評価項目(ウ) | コンデンサに蓄えられる静電エネルギーを計算でき，電極や誘電体に働く力の大きさを導出できる。 | コンデンサに蓄えられる静電エネルギーを計算できる。 | コンデンサに蓄えられる静電エネルギーを計算できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電磁気学は，力学と並んで工学・物理学の基本的な学問分野であり，電気・電子工学の基幹科目の一つである。本講義では，基礎電磁気学の内容を基礎として，まず分布状電荷による電界と電位について教授する。次に，キャパシタンス（静電容量）や誘電体（電界に対する影響）ついての理解を目指す。
授業の進め方・方法:
注意点:
基礎電磁気学と電気力学の単位修得を前提として授業を進める。
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 |
電位傾度としての電界：電位を微分することで電界を導出 |
電位の傾きとして電界の強さが導出できることを理解する。
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| 2週 |
分布状電荷による電界と電位 |
分布状電荷が作る電界と電位の関係を理解する。
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| 3週 |
分布状電荷による電界と電位 |
分布状電荷が作る電界と電位の関係を理解する。
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| 4週 |
分布状電荷による電界と電位 |
分布状電荷が作る電界と電位の関係を理解する。
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| 5週 |
導体の性質，誘電体：導体表面の電荷密度，誘電率と比誘電率，分極作用，電束，電束密度 |
導体と誘電体のもつ性質および電束・電束密度を概説できる。
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| 6週 |
電界中の電荷の運動 |
電界中の電子の運動を概説できる。
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| 7週 |
静電容量の基礎 |
静電容量の定義を説明でき，直列・並列接続したコンデンサの合成キャパシタンスを導出できる。
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| 8週 |
キャパシタンス(1)：平行平板 |
２つの帯電導体の電荷量と電位差から，各種導体系のキャパシタンスを導出できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
キャパシタンス(1)：平行平板 |
２つの帯電導体の電荷量と電位差から，各種導体系のキャパシタンスを導出できる。
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| 10週 |
キャパシタンス(2)：同心球導体 |
２つの帯電導体の電荷量と電位差から，各種導体系のキャパシタンスを導出できる。
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| 11週 |
キャパシタンス(3)：同軸円筒導体，平行導線 |
２つの帯電導体の電荷量と電位差から，各種導体系のキャパシタンスを導出できる。
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| 12週 |
コンデンサに蓄えられる静電エネルギー，電界のエネルギー |
コンデンサに蓄えられる静電エネルギーを計算できる。
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| 13週 |
コンデンサに蓄えられる静電エネルギー，電界のエネルギー |
コンデンサに蓄えられる静電エネルギーを計算できる。
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| 14週 |
電極や誘電体に働く力：エネルギーを微分して力を導出 |
エネルギー量を変位量で微分することによって電極や誘電体に働く力の大きさを導出できる。
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| 15週 |
電極や誘電体に働く力：エネルギーを微分して力を導出 |
エネルギー量を変位量で微分することによって電極や誘電体に働く力の大きさを導出できる。
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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
| 定期試験 | 課題 | 小テスト | 合計 |
| 総合評価割合 | 50 | 20 | 30 | 100 |
| 専門的能力 | 50 | 20 | 30 | 100 |