到達目標
①電荷、クーロンの法則を説明でき、点電荷に働く力を計算できる。
②電界、電位、電気力線、電束について説明でき、これらを用いた計算ができる。
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 | 最低限の到達レベルの目安(良) | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | クーロンの法則を用いて３つ以上の点電荷が平面的に配置された場合の力を計算できる。 | クーロンの法則を用いて２つの点電荷に働く力を計算できる。 | 電荷、クーロンの法則を説明できる。 | 電荷、クーロンの法則を説明できない。 |
| 評価項目2 | ３つ以上の点電荷が平面的に配置された場合の電界、電位を計算し、その電気力線と電束を説明できる。 | ２つの点電荷が配置された場合の電界、電位を計算し、その電気力線と電束を説明できる。 | 電界、電位、電気力線、電束について説明できる。 | 電界、電位、電気力線、電束について説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
第１，２学期開講
いよいよ２年生から本格的な専門工学が導入されます。この電気磁気学は、将来的な専門工学の基礎となる非常に重要な科目であり、ⅠとⅡから構成されます。Ⅰでは主に静電界を取り扱います。電荷の存在、電荷が作る電界、電気的な仕事（エネルギー）、そして電気エネルギーの蓄積、全てが重要ですが、目には直接見えないので理解に苦しむことが少なくはないと思います。しっかりと解いて、その答えの意味を考えるようにしましょう。
授業の進め方・方法:
最終結果のみを丸暗記するのではなく、式の導出過程、また式が意味している事を理解することが大切です。学習成果をレポートで確認しますが、必ず自分の力で解決するように努めてください。
注意点:
予習および復習をすることを心掛けてください。学習成果の評価には本試験の得点を加味します。授業の履修を通して知識の取得だけでなく、自己管理力や責任感の向上にも努めてください。
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 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
電荷と電界① |
電荷、静電誘導について説明できる。
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| 2週 |
電荷と電界② |
クーロンの法則について説明でき、１次元配置の点電荷に関する問題を解くことができる。
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| 3週 |
電荷と電界③ |
クーロンの法則について説明でき、２次元配置（３つ以上）の点電荷に関する問題を解くことができる。
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| 4週 |
電荷と電界④ |
電界の強さについて説明でき、１次元配置の点電荷による電界を計算できる。
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| 5週 |
電荷と電界⑤ |
複数の点電荷の配置における電界を計算して説明できる。
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| 6週 |
電荷と電界⑥ |
電気力線の密度と電界の強さの関係について説明できる。
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| 7週 |
電荷と電界⑦ |
電束と電束密度、ガウスの法則について説明できる。
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| 8週 |
中間まとめ |
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| 2ndQ |
| 9週 |
電位① |
電界中で電荷を移動することに要する仕事について説明でき、計算できる。
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| 10週 |
電位② |
電位について説明でき、点電荷を配置した場合の電位を計算できる。
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| 11週 |
電位③ |
電位差について説明でき、計算できる。
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| 12週 |
電位④ |
電位の傾きについて説明でき、計算できる。
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| 13週 |
電位⑤ |
電気力線と等電位面について説明できる。
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| 14週 |
まとめ |
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
試験返却 |
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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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 電気 | 導体と不導体の違いについて、自由電子と関連させて説明できる。 | 3 | |
| 電場・電位について説明できる。 | 3 | |
| クーロンの法則が説明できる。 | 3 | |
| クーロンの法則から、点電荷の間にはたらく静電気力を求めることができる。 | 3 | |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電磁気 | 電荷及びクーロンの法則を説明でき、点電荷に働く力等を計算できる。 | 4 | |
| 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 | |
評価割合
| 中間試験 | 期末試験 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 40 | 40 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 知識の基本的な理解 | 30 | 30 | 0 | 0 | 0 | 10 | 70 |
| 思考・推論・創造への 適用力 | 10 | 10 | 0 | 0 | 0 | 5 | 25 |
| 汎用的技能 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 態度・志向性(人間力) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 5 |