到達目標
①誘電体中の電界および電位を計算できる。
②ビオ・サバールの法則やアンペアの周回積分の法則を用いて磁界の解析ができる。
③ファラデーの(電磁誘導の)法則を用いて磁界中を運動する導体に生じる起電力が計算できる。
④自己インダクタンス及び相互インダクタンスを計算できる。
⑤磁気回路におけるオームの法則を利用して磁束の計算ができる。
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 | 種々のコイルに対し、形状や巻数からインダクタンスを計算することができる。 | コイルを流れる電流およびコイルに生じる磁束からインダクタンスを計算することができる。 | 自己インダクタンス、相互インダクタンスについて説明できない。 |
| 評価項目2 | エアギャップや飽和特性を持つ磁気回路において起磁力や磁束を計算することができる。 | 電気回路および磁気回路におけるオームの法則の類似性を理解し、磁気回路の計算ができる。 | 磁気回路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:
誘電体中の電界、電位の計算法について学ぶ。また、ビオサバールの法則、アンペアの周回積分の法則、ファラデーの電磁誘導の法則など磁界に関する種々の法則について学ぶ。さらに、磁性体中の磁界の計算や磁器回路におけるオームの法則についても学ぶ。
授業の進め方・方法:
教科書にしたがい法則等の説明、例題を使った解説を行う。また、レポートにより理解を深める。
注意点:
予習・復習をすること。理解度の確認のため、演習・レポート課題を課すので、有効に活用すること。
誘電体中の電界を求める場合には必ず図を書く習慣を身に付けること。前年度学んだガウスの法則を使って電界を求められるようにしっかりと復習をしておくこと。
磁界の解析を行う場合にも必図を書く習慣を身につけること。また、右ねじ則やフレミングの右手・左手則は繰り返し自分の手を使って問題を解くことで身につけるようにすること。
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 |
電磁誘導① |
ファラデーの法則が理解できる。
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| 2週 |
電磁誘導② |
交流発生のしくみが理解できる。
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| 3週 |
電磁誘導③ |
速度起電力が理解できる。
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| 4週 |
電磁誘導④ |
電気・機械エネルギー変換、うず電流が理解できる。
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| 5週 |
インダクタンス① |
自己・相互インダクタンスが理解できる。
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| 6週 |
インダクタンス② |
相互インダクタンスと自己インダクタンスとの関係が理解できる。
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| 7週 |
インダクタンス③ |
インダクタンスの接続について理解できる。
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| 8週 |
インダクタンス④ |
インダクタンスの計算法が理解できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
インダクタンス⑤ |
磁界のエネルギーが理解できる。
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| 10週 |
磁性体① |
磁性、磁化の強さ、磁化率と透磁率、磁性体の磁化及び磁化に要するエネルギーが理解できる。
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| 11週 |
磁性体② |
ヒステリシス損失が理解できる。
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| 12週 |
磁性体③ |
磁気回路が理解できる。
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| 13週 |
磁性体④ |
磁界についてのガウスの法則および境界面における磁界と磁束密度が理解できる。
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| 14週 |
演習問題 |
電磁誘導、インダクタンス、磁気回路にかかわる基本的な問題を解くことができる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
試験返却および解説 |
試験解説により、間違った箇所を理解する。
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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 | 態度 | レポート | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |