電気磁気学Ⅱ

科目基礎情報

学校 津山工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 電気磁気学Ⅱ
科目番号 0004 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 情報工学科 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:前田和茂,小林俊雄「ビジュアルアプローチ 電磁気学」(森北出版),
    伊藤國雄,植月唯夫「これからスタート!電気磁気学 要点と演習」(電気書院)
担当教員 川波 弘道,植月唯夫 (情報)

到達目標

学習目的:電荷が引き起こす静的な電磁気現象(静電場,静磁場)を理解し,動的な電磁気現象の基本項目を習得する。

到達目標:
1. 静電場の基本項目を理解し,基本的な問題解決に活用できる。
2. 静磁場,電磁誘導の基本項目を理解し,基本的な問題解決に活用できる。
3. 電磁波の基本項目を理解し,基本的な問題解決に活用できる。

ルーブリック

不可
評価項目1静電場の基本項目を良く理解し,基本的な問題解決や他の電気系専門科目に活用できる。静電場の基本項目を良く理解し,基本的な問題解決ができる。静電場の基本項目を理解し,基本的な問題解決ができる。静電場の基本項目を理解していない。
評価項目2静磁場,電磁誘導の基本項目を良く理解し,基本的な問題解決や他の電気系専門科目に活用できる。静磁場,電磁誘導の基本項目を良く理解し,基本的な問題解決ができる。静磁場,電磁誘導の基本項目を理解し,基本的な問題解決ができる。静磁場,電磁誘導の基本項目を理解していない。
評価項目3電磁波の基本項目を良く理解し,変位電流の概念を理解しMaxwellの方程式を与えられた条件下で解くことが出来る。電磁波の基本項目を良く理解し,変位電流の概念を理解し電波伝播の仕方を説明できる。電磁波の基本項目を理解し,変位電流の概念を定性的に説明できる。電磁波の基本項目を理解していない。

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 学習の分野:電気・電子・制御

基礎となる学問分野:数物系科学/解析学,応用数学およびその関連分野/基礎解析学関連,数物系科学/物性物理学およびその関連分野/数理物理および物性基礎関連,工学/電気電子工学およびその関連分野/通信工学関連

学科学習目標との関連:本科目は「③基盤となる専門性の深化」に相当する科目である。

授業の概要:本科目は,電磁気学概論(3年)の続くものである。本科目では静電場,静磁場,電磁誘導,電磁波等を総合的に学習する。ただし,電気回路に関する内容は,電気回路関連科目で学ぶ内容と重複するため扱わない。
授業の進め方・方法:
授業の方法:講義のみではなく演習を取り入れる。また,さらに理解が深まるようにレポートを課す。この授業は半期2時間で実施する。

成績評価方法:レポート課題を最大30%で評価し、2回の定期試験を行い、総合評価を行う。(レポート点A(最大30点)、定期試験B点のとき、総合評価は{(1-A/100)×B+A}とする)。総合評価が60点未満の場合は,特別補習時に理解度確認テストを行い,60点以上に対して60点を上限に総合評価と置換し最終成績とする。定期試験では,電卓のみの持ち込みを許可する。
注意点:
履修上の注意:電磁気学概論の学修が不十分な場合は,本科目を学ぶ前に各自で復習を行っておくこと。学年の課程修了のため履修が必須である。

履修のアドバイス:
・事前に行う準備学習として,基礎科目の内容を復習しておくこと。
・これまで習ったベクトル,微分積分などの数学を十分復習しておくことが望ましい。

基礎科目:微分積分Ⅰ,Ⅱ(2年,3),物理Ⅰ,Ⅱ(1,2),基礎微分方程式(3),電気電気回路(2),電磁気学概論(3)など

関連科目:応用数学Ⅱ(4), 電子回路(4),回路システム(4)など

受講上のアドバイス:少なくとも講義で行う演習をしっかりこなすことが理解への近道である。また,ベクトル,微分積分を多く用いるのでしっかり復習しておくこと。30分以上遅刻した場合は欠課とみなす。

連絡教員:総合理工学科情報システム系・教務委員

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業
履修

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス,電磁気学の概要,電磁気学で使用するベクトル 電磁気学で使用するベクトルが説明できる.
2週 電荷,クーロンの法則 電荷とクーロンの法則について説明できる.
3週 電場,ガウスの法則 電場とガウスの法則について説明できる.
4週 導体と誘電体,コンデンサ 導体,誘電体,コンデンサについて説明できる.
5週 静電場のエネルギー 静電場のエネルギーについて説明できる.
6週 電流,オームの法則 電流,オームの法則について説明できる.
7週 静磁場,ローレンツ力 静磁場,ローレンツ力について説明できる.
8週 (前期中間試験)
2ndQ
9週 前期中間試験の返却と解答解説
10週 ビオ•サバールの法則 ビオ・サバ―ルの法則について説明できる.
11週 アンペールの法則 アンペールの法則について説明できる.
12週 電磁誘導、ファラデーの法則とレンツの法則 電磁誘導,ファラデーの法則とレンツの法則について説明できる.
13週 インダクタンス、マクスウェルの方程式 インダクタンス,マクスウェルの方程式について説明できる.
14週 電磁波 電磁波について説明できる.
15週 (前期末試験)
16週 前期末試験の返却と解答解説

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情報系分野その他の学習内容オームの法則、キルヒホッフの法則を利用し、直流回路の計算を行うことができる。4

評価割合

試験(成績評価方法を確認すること)発表相互評価自己評価課題(成績評価方法を確認すること)小テスト合計
総合評価割合70000300100
基礎的能力0000000
専門的能力70000300100
分野横断的能力0000000