到達目標
1. 微分表現によるガウスの法則が理解でき，電界や電位の計算ができる。
2. 静電容量の計算ができる。
3. 誘電体中の電界などの計算ができる。
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 |
| 評価項目1 | 電界，電位の計算が適切にできる | 電界，電位の計算ができる | 電界，電位の計算ができない |
| 評価項目2 | 静電容量の計算が適切にできる | 静電容量の計算ができる | 静電容量の計算ができない |
| 評価項目3 | 誘電体中の電界などの計算が適切に
できる | 誘電体中の電界などの計算ができる | 誘電体中の電界などの計算ができない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
マクスウェルの方程式を理解する過程として，静電界について電界，電位などの基本法則を理解することを目的とする。本授業は学力の向上に必要で，就職および進学の両方に関連する。
授業の進め方・方法:
講義を基本とし、適宜課題を課す。
【新型コロナウイルスの影響により，授業内容を一部変更する可能性があります．】
注意点:
理解できない点や質問等があれば適宜質問し、教科書の演習問題を解くこと。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
数学的基礎1 |
ベクトル関数の微分が理解できる
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| 2週 |
数学的基礎2 |
ベクトル関数の積分が理解できる
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| 3週 |
電界に関する物理現象の微分表示１ |
電界に関する物理現象の微分表示が理解できる
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| 4週 |
電界に関する物理現象の微分表示２ |
静電界におけるラプラスの式や電気双極子の計算ができる
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| 5週 |
静電容量１ |
静電容量が理解できる
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| 6週 |
静電容量２ |
静電容量が計算できる
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| 7週 |
静電容量３ |
電気鏡像法による計算が理解できる
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| 8週 |
演習 |
演習
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| 4thQ |
| 9週 |
誘電体を含む電界１ |
誘電体と誘電の分極が理解できる
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| 10週 |
誘電体を含む電界１ |
誘電体中の電界が理解できる
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| 11週 |
誘電体を含む電界１ |
静電エネルギーと誘電体に働く力が理解できる
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| 12週 |
静電界における境界条件 |
境界における電界や電束密度の振る舞いが理解できる
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| 13週 |
電流界１ |
電流連続の式と電流の境界条件が理解できる
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| 14週 |
電流界2 |
接地抵抗が計算できる
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| 15週 |
答案返却・解答説明 |
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電磁気 | 電界、電位、電気力線、電束を説明でき、これらを用いた計算ができる。 | 4 | |
| 誘電体と分極及び電束密度を説明できる。 | 4 | |
| 静電容量を説明でき、平行平板コンデンサ等の静電容量を計算できる。 | 4 | |
| コンデンサの直列接続、並列接続を説明し、その合成静電容量を計算できる。 | 4 | |
| 静電エネルギーを説明できる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 10 | 0 | 50 |
| 専門的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 10 | 0 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |