到達目標
１．電磁気学の集大成ともいえるマクスウェル方程式を理解できる．またビオ・サバールの法則を用いて，電流がつくる磁界を求めることができる．
２．ベクトルポテンシャル，ローレンツ力を理解できる．磁性体が磁化率によって分類できることを理解して境界条件を求めることができる．また，磁気現象を電気回路に置き換えた磁気回路を理解できる．
３．電磁誘導現象を理解できる．また，自己インダクタンス，相互インダクタンスを計算することができる．
４．変位電流，電磁波の方程式，表皮効果を理解できる．
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1 | マクスウェル方程式を理解し，電磁気現象の応用問題を解くことができる． | マクスウェル方程式の形式を理解し，電磁気現象の基礎問題を解くことができる． | マクスウェル方程式を正しく理解できない． |
| 評価項目2 | ビオ・サバールの法則を理解し，電流が作る磁界に関する応用問題が解ける． | ビオ・サバールの法則を理解し，電流が作る磁界に関する基礎問題を解くことができる． | ビオ・サバールの法則を正しく理解できない． |
| 評価項目3 | 磁性体が磁化率によって分類されることを示し，強磁性体の磁化現象を説明できる． | 強磁性体の磁化現象を説明できる． | 磁性体と磁化率との関係を正しく理解できない． |
| 評価項目4 | 電磁界における電磁誘導現象を理解でき，インダクタンスの計算を行うことができる． | インダクタンスの基本的な計算を行うことができる． | インダクタンスの計算を正しく行うことができない． |
| 評価項目5 | マクスウェル方程式を用いて電磁波の波動方程式を求めることができる． | 電磁波の波動方程式を理解できる． | 電磁波を正しく理解できない． |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程（本科１〜５年）学習教育目標 （２）
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JABEE基準 (c)
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JABEE基準 (d-2a)
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システム創成工学教育プログラム学習・教育目標 B-1
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システム創成工学教育プログラム学習・教育目標 D-1
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教育方法等
概要:
電磁気現象を理論づけたマクスウェル方程式について述べ，この方程式の磁界に関連する事項と変位電流を概説する．さらにマクスウェル方程式から波動方程式を導き，電磁波の伝搬特性を説明する．
授業の進め方・方法:
座学による講義が中心である．講義項目ごとに演習問題に取り組み，各自の理解度を確認する．また，定期試験返却時に解説を行い，理解が不十分な点を解消する．積極的な授業参加や成績不振者の学力補充レポートの提出があった場合は加点評価とし，課題レポートの未提出・提出遅れ，講義中の他の学生への迷惑行為（私語など）が認められた場合は減点評価とする．
注意点:
関連科目：電磁気学Ⅰ，交流理論Ｉ・Ⅱ，応用物理Ⅰ・Ⅱ．
学習指針：目に見えない電磁気現象は数学的取り扱いが中心となるため，各自の経験や身近な体験を通じて説明できるまで理解することが重要である．
自己学習：到達目標を達成するためには，授業以外にも教科書の例題や演習問題を解き理解を深める必要がある．関連する図書も参考にして自学・自習をすること．
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 |
磁界，磁束密度，電流密度の定義
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マクスウェル方程式を書き下すのに必要な磁界，磁束密度などの定義を理解できる．
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| 2週 |
マクスウェル方程式 |
マクスウェル方程式を理解できる．
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| 3週 |
電流のつくる静磁界 |
電流の磁気作用，真空中の磁界での諸現象を理解できる．
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| 4週 |
ビオ・サバールの法則 |
電流による磁束密度の求め方を理解できる．
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| 5週 |
静磁界の基本法則(1) |
磁気におけるガウスの法則，アンペールの法則を理解できる．
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| 6週 |
静磁界の基本法則(2) |
静磁界の発散定理，ストークスの定理を理解できる．
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| 7週 |
前期中間試験 |
授業内容を理解し，試験問題に対して正しく解答できる．
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| 8週 |
試験返却・解答 |
試験問題を見直し，理解が不十分な点を解消する．
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| 2ndQ |
| 9週 |
静磁界のポテンシャル |
静磁界のベクトルポテンシャルを理解できる．
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| 10週 |
静磁界中の荷電粒子の運動 |
電荷qを帯びた粒子が，静電界E，磁束密度Bの空間を速度vで運動するときに受ける力（ローレンツ力）を理解できる．
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| 11週 |
磁性体(1) |
物質の磁性を説明し，磁性体中の磁界を理解できる．
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| 12週 |
磁性体(2) |
磁性体が磁化率によって分類されることと，強磁性体の磁化現象とを理解できる．
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| 13週 |
磁性体表面で成り立つ法則（境界条件） |
磁性体表面について，磁束密度Bと磁界Hに対する境界条件を理解できる．
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| 14週 |
磁気回路 |
磁気回路を用いた解法，電気回路との対応を理解できる．
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| 15週 |
前期末試験 |
授業内容を理解し，試験問題に対して正しく解答できる．
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| 16週 |
試験返却・解答 |
試験問題を見直し，理解が不十分な点を解消する．
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
電磁誘導現象 |
電磁界における相互誘導現象，自己誘導現象を説明する．
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| 2週 |
導体運動による起電力 |
ローレンツ力による誘起起電力を説明する．
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| 3週 |
自己インダクタンスと相互インダクタンス(1) |
自己インダクタンスと相互インダクタンスの定義と関係式とを理解できる．
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| 4週 |
自己インダクタンスと相互インダクタンス(2)
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自己インダクタンスと相互インダクタンスの計算法を理解できる．
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| 5週 |
電磁エネルギー |
定常電流や電流ループがもつエネルギーを理解できる．
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| 6週 |
渦電流 |
導体内の準静磁的電磁界における関係式と，電磁誘導現象の1つである渦電流の現象とを理解できる．
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| 7週 |
後期中間試験 |
授業内容を理解し，試験問題に対して正しく解答できる．
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| 8週 |
試験返却・解答 |
試験問題を見直し，理解が不十分な点を解消する．
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| 4thQ |
| 9週 |
変位電流 |
電界の時間的変化により発生する変位電流を理解できる．
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| 10週 |
ポインティングベクトル |
ポインティングベクトルの定義とポインティングの定理とを理解できる．
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| 11週 |
電磁波の伝搬特性(1) |
マクスウェル方程式による波動方程式の導出が理解できる．
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| 12週 |
電磁波の伝搬特性(2) |
電磁界の変動である電磁波の伝搬特性を理解できる．
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| 13週 |
電流の表皮効果 |
導体に高周波数の交流電流を流した場合の表皮効果について理解できる．
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| 14週 |
まとめ |
これまでの学習内容を理解できる．
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| 15週 |
学年末試験 |
授業内容を理解し，試験問題に対して正しく解答できる．
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| 16週 |
試験返却・解答 |
試験問題を見直し，理解が不十分な点を解消する．
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電磁気 | 磁性体と磁化及び磁束密度を説明できる。 | 3 | 前1,前2,前11,前12,前13 |
| 電流が作る磁界をビオ・サバールの法則を用いて計算できる。 | 3 | 前3,前4 |
| 電流が作る磁界をアンペールの法則を用いて計算できる。 | 3 | 前5,前6,前9,前14 |
| 磁界中の電流に作用する力を説明できる。 | 3 | 前10 |
| ローレンツ力を説明できる。 | 3 | 前10 |
| 磁気エネルギーを説明できる。 | 3 | 後5 |
| 電磁誘導を説明でき、誘導起電力を計算できる。 | 3 | 後1,後2,後6 |
| 自己誘導と相互誘導を説明できる。 | 3 | 後3,後4 |
| 自己インダクタンス及び相互インダクタンスを求めることができる。 | 3 | 後3,後4 |
評価割合
| 試験 | 小テスト・レポート課題 | ノート作成 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 20 | 10 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 20 | 10 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |