到達目標
学習目的:種々の応用問題や具体例に触れ自ら解決策を見出すことにより,今までに学んだ内容の理解を深めると同時に,実社会で役立つ知識として確立し,資格試験や編入試験または入社試験に対応できる実力を養成する。
到達目標:
1.静電界,電流と磁界等の電磁現象に関する説明ができる。
2.静電界における電界,電位,静電容量に関する計算ができる。
3.定常電流界における磁界に関する計算ができる。
4.磁気回路や電磁誘導に関する計算ができる。
ルーブリック
| 優 | 良 | 可 | 不可 |
評価項目1 | 静電界,電流と磁界等の電磁現象に関する説明ができる。 | 静電界,電流と磁界等の電磁現象に関する基本的な説明ができる。 | 静電界,電流と磁界等の電磁現象に関するとくに基本的な説明ができる。 | 静電界,電流と磁界等の電磁現象に関する説明ができない。
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評価項目2 | 静電界における電界,電位,静電容量に関する計算ができる。 | 静電界における電界,電位,静電容量に関する簡単な計算ができる。 | 静電界における電界,電位,静電容量に関するとくに簡単な計算ができる。 | 静電界における電界,電位,静電容量に関する計算ができない。
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評価項目3 | 定常電流界における磁界に関する計算ができる。 | 定常電流界における磁界に関する簡単な計算ができる。 | 定常電流界における磁界に関するとくに簡単な計算ができる。 | 定常電流界における磁界に関する計算ができない。
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評価項目4 | 磁気回路や電磁誘導に関する計算ができる。
| 磁気回路や電磁誘導に関する簡単な計算ができる。
| 磁気回路や電磁誘導に関するとくに簡単な計算ができる。
| 磁気回路や電磁誘導に関する計算ができない。
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学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
一般・専門の別:専門・情報と計測・制御
必修・履修・履修選択・選択の別:履修選択
基礎となる学問分野:工学/応用物理学・工学基礎/応用物理学一般
学科学習目標との関連:電子制御工学科学習目標(2)「情報と計測・制御,設計と生産・管理,材料と構造,機械とシステム,運動と振動,エネルギーと流れに関する専門技術分野の知識を修得し,工学問題の解析やメカトロニクス関連機器の設計や製作ができる能力を身につける」に相当する科目である。
技術者教育プログラムとの関連:本科目が主体とする学習・教育到達目標は「(A)技術に関する基礎知識の深化,「A-1」:工学に関する基礎知識として,自然科学の幅広い分野の知識を修得し,説明できること」である。
授業の概要:3学年までに学んだ電子制御工学や電気工学に関連する基礎的な科目である電気磁気学について演習する。
授業の進め方・方法:
授業の方法:学生は,事前にwebで配布される資料と解説動画を用いて予習をする。授業時間中には,学生同士で基本的な考え方を確認したのち,配付資料や教科書の演習問題をグループで解く。受講する学生同士が互いに説明し合うことで理解を促す。適宜,宿題を課す。
成績評価方法:定期試験(4回)の平均を50%,宿題を50%として評価する。ただし,各定期試験の結果が60点以下の場合,理解度の確認により60点を上限として試験の評価を変更することがある。
注意点:
履修上の注意:本科目は履修選択科目であり,「応用物理Ⅱ」が同時開講となる。
履修のアドバイス:電気・電子・情報工学関連分野への進学や就職を希望するものには,選択を勧める。また,本科目の内容は流体の物理などへの応用も可能。
基礎科目:電気基礎Ⅰ(1年)・Ⅱ(2),電子工学(3),電気回路(3)
関連科目:電気磁気学(4年),電子回路(4),センサ工学(5),
パワーエレクトロニクス(5)
受講上のアドバイス:事前に配布する資料を自分でダウンロード・印刷し,必ず持参すること。解説動画を視聴し,自分でよく考えてくること。積極的に話し合い,必要に応じて質問をするなどして理解を確実にすること。提出物をきちんと出すこと。授業冒頭の出席確認時に不在の場合,遅刻とする。
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 |
ガイダンス,電磁気に関する数学[微分,積分] |
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2週 |
電磁気に関する数学[ベクトル] |
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3週 |
電荷,クーロンの法則 |
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4週 |
電界 |
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5週 |
ガウスの法則[球] |
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6週 |
ガウスの法則[円筒,平面] |
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7週 |
電位 |
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8週 |
(前期中間試験) |
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2ndQ |
9週 |
前期中間試験の答案返却と解説 |
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10週 |
導体系の電荷と電位 |
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11週 |
静電容量 |
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12週 |
導体系の静電エネルギー |
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13週 |
誘電体中の電界と電位 |
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14週 |
電束密度とガウスの法則,誘電体の境界条件 |
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15週 |
前期末試験の答案返却と解説 |
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
電流と抵抗,電流密度,定常電流場と静電場 |
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2週 |
C-R変換 |
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3週 |
ビオ・サヴァールの法則 |
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4週 |
アンペアの周回積分の法則[円筒導体] |
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5週 |
アンペアの周回積分の法則[ソレノイド] |
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6週 |
磁界中の電流にはたらく力 |
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7週 |
磁性体,磁性体の境界条件 |
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8週 |
(後期中間試験) |
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4thQ |
9週 |
後期中間試験の答案返却と解説 |
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10週 |
磁気回路 |
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11週 |
電磁誘導[ファラデーの法則] |
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12週 |
インダクタンス[自己インダクタンス,相互インダクタンス] |
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13週 |
いろいろなインダクタンス[円筒導体,平行導線,ソレノイド] |
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14週 |
磁界のエネルギーと磁気力 |
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15週 |
後期末試験の答案返却と解説 |
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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
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 自己評価 | 課題 | 小テスト | 合計 |
総合評価割合 | 50 | 0 | 0 | 0 | 50 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 50 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |