概要:
電気・電子工学の基礎知識を身につけることは情報,通信,機械,制御,など工学系どの分野でも必要となってきている。電気磁気学を学問体系として高度な数学的手法を用いて学ぶことは教えられる側に難しく感じる場合がある。ここでは,数学的扱いを少なめにした場合と標準的な場合の二通りを説明を試み,電気磁気学の現象を順次理解できるように授業を行う予定である。また,講義内容は安達三郎,大實繁雄 共著の「電気磁気学」の内容を講義するが,教科書としては,費用負担も考慮して電磁気に関する基礎力と応用力を身につけてもらうために演習用の教科書を利用する。電気磁気学2では,静磁界について解説する。授業は,高校卒業以上の数学を用いて行う(大学学部レベル)。電気磁気学についての基本的な知識を持つことは,実際の電気・電子機器の設計をする技術者に必要である。
授業の進め方・方法:
(1)と(2)については中間試験,(3)および(4)と(5)については期末試験にてそれぞれ、40%にて評価する。
課題レポートは、授業内容に関係する基礎問題と応用問題を課題とする。
60点以上(100点満点)を合格とする。各定期試験について60点未満の場合は,課題レポートを十分に実施した場合に再評価試験を実施することがある。
再評価試験を実施した場合の成績は最大60点とする。
注意点:
・電気磁気学は頻繁に以前の学習内容を用いる.そのため,わからないことを放置するとただちに,わからない苦痛な授業になる.不明な点は,その週のうちに理解するよう努力(友達や先生に聞くことも含む)をすること.電気情報工学科に在籍しているのに電気磁気学がわからないという状態はありえない.就職、進学した際に苦労することとなる
・ゲーム機や携帯電話の使用,私語,居眠り,周囲の者への迷惑等,授業を妨害する行為が見られた時には退出させることがある。
・本科目は学修単位科目であり,1回の授業(90分)に対して, 180分以上の自学自習が必要である。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
講義ガイダンス 真空中の静磁界(6章) 磁界,電流による磁界と磁束について解説する。 |
電流と磁界について理解する。
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| 2週 |
真空中の静磁界(6章) ビオサバールの法則,アンペアの法則について解説する。 |
電流と磁界について理解する。
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| 3週 |
真空中の静磁界(6章) 電磁力について解説する。 |
電流と磁界について理解する。
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| 4週 |
真空中の静磁界(6章)の発展として、アンペアの法則の微分形につついて解説する。 |
電流と磁界について理解する。
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| 5週 |
磁性体(7章) 物質の磁気的性質,磁気回路,強磁性体の磁化について解説する。 |
磁性体の性質について理解する。
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| 6週 |
真空中の静磁界(6章) 真空中の静磁界について、並びに、磁性体(7章) 磁性体について問題演習を行う。 |
電流と磁界について理解する。 磁性体の性質について理解する。
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| 7週 |
中間試験 6章と7章の内容について試験を行う。 |
これまでの内容について理解する。
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| 8週 |
6章と7章のふりかえり 6章と7章の内容について再度解説を行う。 |
これまでの内容について理解する。
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| 4thQ |
| 9週 |
電磁誘導(8章) ファラデーの法則(発展として微分形),物体運動による起電力,渦電流と表皮効果について解説する。 |
電磁誘導について理解する。
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| 10週 |
電磁誘導(8章) 電磁誘導について問題演習を行う。 |
電磁誘導について理解する。
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| 11週 |
インダクタンス(9章) 自己および相互インダクタンス,磁界のエネルギーと力,インダクタンスの計算について解説する。 |
電磁誘導について理解する。
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| 12週 |
電磁波(10章) 変位電流,マクスウェルについて解説する。 |
。電磁波について理解する。
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| 13週 |
電磁波(10章) 平面電磁波,ポインチングベクトルについて解説する。 |
電磁波について理解する。
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| 14週 |
インダクタンス(9章) インダクタンスについて、並びに、電磁波(10章) 電磁波の内容について問題演習を行う。 |
電磁誘導について理解する。 電磁波について理解する。
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| 15週 |
後期期末試験 これまで内容について試験を行う。 |
これまでの内容について理解する。
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| 16週 |
6章から10章までのふりかえり 期末試験の内容から,後期の内容について再度解説を行う。 |
これまでの内容について理解する。
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電磁気 | 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。 | 4 | 後1,後2,後3,後4,後6,後8,後12,後14,後16 |
| 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。 | 4 | 後1,後2,後3,後4,後6,後8,後12,後14,後16 |
| 磁界中の電流に作用する力を説明できる。 | 4 | 後3,後6,後8,後12,後14,後16 |
| ローレンツ力を説明できる。 | 4 | 後3,後6,後8,後12,後14,後16 |
| 磁性体と磁化及び磁束密度を説明できる。 | 4 | 後5,後6,後8,後16 |
| 磁気エネルギーを説明できる。 | 4 | 後5,後6,後8,後12,後13,後14,後15,後16 |
| 電磁誘導を説明でき、誘導起電力を計算できる。 | 4 | 後9,後10,後12,後13,後14,後15,後16 |
| 自己誘導と相互誘導を説明できる。 | 4 | 後9,後10,後14,後15,後16 |
| 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。 | 4 | 後11,後14,後15,後16 |