到達目標
1. 静電界の基本法則に基づいて、電気工学に現れる電気・磁気現象を説明できる。
2. 第２種、第３種電気主任技術者認定試験に出題される静電界に関する問題のうち６０％を解く
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 |
| 静電界の理解 | ガウスの法則を理解し、電界分布・電位分布の概形を描ける。 | ガウスの法則を用いて、電界を求めることが出来る。 | ガウスの法則を理解できない。 |
| 評価項目2 | | | |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電気工学の専門科目を理解するために、電気磁気現象の直感的かつ数学的理解を目標とし、電気情報工学科の専門科目を学ぶための基礎を築く。本学年では、第２学年で学んだ静電界の知識をベクトル表記を用いて定式化し、主に静電界に関する学習を完成させる。また、次年度への導入として、静磁界の源である電流の定義についても学び、静磁界の基本を学ぶ。
授業の進め方・方法:
主に板書を主体として授業を進める。
注意点:
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 |
小テスト 電荷・電場の復習 |
前年度に習った電荷と電場について基本的な内容を理解できる
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| 2週 |
電荷・電場の復習 |
クーロン力、電場、ガウスの法則について理解できる
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| 3週 |
電場のする仕事、電位と電場の関係 |
電位の定義、電位と電界の関係を理解できる
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| 4週 |
電場 例題解説 |
例題を解き、理解できる
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| 5週 |
電気双極子 |
電機双極子に作る電位や電場を理解する
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| 6週 |
電気双極子 例題解説 |
例題を解き、理解できる
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| 7週 |
ポアソン・ラプラス方程式 |
ポアソン・ラプラス方程式の意味を理解する
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| 8週 |
小テスト |
60%以上解くこと
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| 2ndQ |
| 9週 |
電気影像法 |
電気影像法による電場・電位の計算が出来るようになること
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| 10週 |
静電容量 |
静電容量について理解すること
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| 11週 |
キャパシタの接続・充電 |
合成静電容量の計算が出来るようになること
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| 12週 |
キャパシタの接続・充電 例題解説 |
例題を解き、理解できる
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| 13週 |
導体と誘電体 |
誘電体の定義や静電容量が増加するメカニズムを理解できること
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| 14週 |
誘電体 極性分子、例題解説 |
極性分子に関わる例題を理解できること
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| 15週 |
まとめ |
前期の内容を理解できること
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
テスト解説 |
テストの内容を理解すること
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| 2週 |
電束 |
電束について理解すること
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| 3週 |
誘電体の境界面の条件 |
異なる誘電体の境界面での電界の変化を理解できること
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| 4週 |
静電エネルギー |
静電エネルギーの計算が出来ること
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| 5週 |
静電エネルギー 例題解説 |
例題を解き、理解できる
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| 6週 |
電流 |
オームの法則、ジュールの法則を理解する
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| 7週 |
電流 導体内部の電流 |
ミクロな始点での電流の計算が出来ること
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| 8週 |
小テスト |
60%以上解くこと
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| 4thQ |
| 9週 |
電流 キルヒホッフの法則 |
キルヒホッフの法則を理解すること
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| 10週 |
磁界 |
電界との対応について理解できること
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| 11週 |
磁力線、磁束密度、磁化 |
磁力線、磁束密度、磁化について理解する
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| 12週 |
磁性体 強磁性体、常磁性体、反磁性体 |
強磁性体、常磁性体、反磁性体について理解する
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| 13週 |
電流と磁界 |
アンペアの周回積分の法則を理解する
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| 14週 |
電流と磁界 例題解説 |
例題を解き、理解できる
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| 15週 |
まとめ |
後期の内容を理解する
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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
| 前期期末試験 | 後期期末試験 | 小テスト | 課題 | | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 20 | 30 | 30 | 20 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 15 | 20 | 20 | 15 | 0 | 0 | 70 |
| 専門的能力 | 5 | 10 | 5 | 5 | 0 | 0 | 25 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 5 | 0 | 0 | 0 | 5 |