到達目標
(ア)ポアソンの方程式の使い方を理解できる。
(イ)電気双極子が作る電位と電界を導出できる。
(ウ)電界と電位の関係やクーロン力を説明できる。
(エ)影像電荷を置くことによって,接地平面・球面がある場合の電界を導出できる。
(オ)キャパシタンスの応用例を理解できる。
(カ)複雑な電流が作る磁界の大きさを導出できる。
(キ)各種ソレノイドのインダクタンスの値を計算できる。
(ク)いろいろな場合の誘導起電力を導出できる。
(ケ)電磁波の性質を説明できる。
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) | ポアソン方程式などを使い,電荷と電位,電界に関する応用問題を解くことができる | 電荷と電位,電界に関する基礎的な問題を解くことができる | 電荷と電位,電界に関する基礎的な問題を解くことができない |
評価項目(イ) | 各種コンデンサ容量に関する応用問題を解くことができる | コンデンサ容量に関する基礎的な問題を解くことができる | コンデンサ容量に関する基礎的な問題を解くことができない |
評価項目(ウ) | 電流磁界,電磁誘導に関する応用問題を解くことができる | 電流磁界,電磁誘導に関する基礎的な問題を解くことができる | 電流磁界,電磁誘導に関する基礎的な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,基礎電磁気学および電磁気学Ⅰ・Ⅱの内容を基礎として,電荷と電位分布の関係,電気双極子および影像法などのより高度な電磁気現象についての理解を目指す。また,電磁気学を修得するために必須である数式表現や,空間における電磁気現象を表現するためのベクトル表現およびその演算について解説する。
授業の進め方・方法:
注意点:
電磁気学Ⅰ・Ⅱおよび電気・電子工学演習Ⅰ・Ⅱの単位修得を前提として授業を進める。_x000D_(自学自習内容)授業後に必ず復習を行い,学習内容の理解を深めること。また授業内容に関連する課題は毎回提出すること。
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 |
電気双極子:電位と電界,トルク(課題:電気双極子に関する演習) |
電気双極子が作る電位と電界を導出できる。
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2週 |
電界と電位:クーロンの法則とガウスの法則,静電圧力(課題:電界と電位に関する演習) |
電界と電位の関係やクーロン力を説明できる。
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3週 |
電荷と電位分布:ポアソンの方程式(課題:ポアソン方程式に関する演習) |
ポアソンの方程式の使い方を理解できる。
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4週 |
電荷と電位分布:ポアソンの方程式(課題:ポアソン方程式に関する演習) |
ポアソンの方程式の使い方を理解できる。
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5週 |
影像法:接地導体平面がある場合の電界の求め方,接地導体球がある場合の電界の求め方(課題:影像法に関する演習) |
影像電荷を置くことによって,接地平面・球面がある場合の電界を導出できる。
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6週 |
影像法:接地導体平面がある場合の電界の求め方,接地導体球がある場合の電界の求め方(課題:影像法に関する演習) |
影像電荷を置くことによって,接地平面・球面がある場合の電界を導出できる。
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7週 |
キャパシタンス:各種コンデンサ(課題:キャパシタンスに関する演習) |
キャパシタンスの応用例を理解できる。
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8週 |
キャパシタンス:各種コンデンサ(課題:キャパシタンスに関する演習) |
キャパシタンスの応用例を理解できる。
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2ndQ |
9週 |
電流が作る磁界:ビオ・サバール法則およびアンペアの周回積分の法則の応用(課題:電流磁界に関する演習) |
複雑な電流が作る磁界の大きさを導出できる。
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10週 |
電流が作る磁界:ビオ・サバール法則およびアンペアの周回積分の法則の応用(課題:電流磁界に関する演習) |
複雑な電流が作る磁界の大きさを導出できる。
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11週 |
インダクタンス:電流と鎖交磁束との関係(課題:インダクタンスに関する演習) |
各種ソレノイドのインダクタンスの値を計算できる。
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12週 |
ファラデーの電磁誘導の法則:導体棒の運動による誘導起電力(課題:電磁誘導に関する演習) |
いろいろな場合の誘導起電力を導出できる。
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13週 |
ファラデーの電磁誘導の法則:導体棒の運動による誘導起電力(課題:電磁誘導に関する演習) |
いろいろな場合の誘導起電力を導出できる。
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14週 |
電磁波の性質:ポインティングベクトル(課題:電磁波に関する演習) |
電磁波の性質を説明できる。
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15週 |
総まとめ |
これまで学んだ内容に関する応用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
| 定期試験 | 小テスト | 合計 |
総合評価割合 | 50 | 50 | 100 |
専門的能力 | 50 | 50 | 100 |