応用物理Ⅲ

科目基礎情報

学校	宇部工業高等専門学校	開講年度	2017
授業科目	応用物理Ⅲ
科目番号	0015	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	物質工学科	対象学年	4
開設期	前期	週時間数	前期:4
教科書/教材	「基礎物理学」原康夫著（学術図書出版社）
担当教員	成島 和男

到達目標

①物体の電気的性質、電荷の間に働く力について説明できる。　　　　　　　　　　　　　　　　　　
②静電気現象に関する電場と電位の基本概念を理解し、いろいろな場合での電場、電位、キャパシターの電気容量などを計算できる。
③定常電流の性質を説明でき、抵抗が接続された回路に流れる電流や電力を計算できる。

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(可)	未到達レベルの目安
評価項目1	物体の電気的性質について説明でき、様々な場合において電荷の間に働く力をベクトルを使って計算できる。	物体の電気的性質について説明でき、いくつかの場合で、電荷の間に働く力を計算できる。	物体の電気的性質と、基本的な場合の電荷の間に働く力を説明できる。	物体の電気的性質について説明できない。
評価項目2	様々な場合の電場、電位、キャパシターの電気容量などを説明・計算できる。	いくつかの場合の電場、電位、キャパシターの電気容量などを説明・計算できる。	基本的な場合の電場、電位、キャパシターの電気容量などを説明・計算できる	電場、電位、キャパシターの電気容量などを説明できない。
評価項目3	定常電流の性質を説明でき、様々な回路に流れる電流や電力を計算できる。	定常電流の性質を説明でき、いくつかの回路で、電流や電力を計算できる。	定常電流の性質を説明でき、簡単な回路に流れる電流や電力を計算できる。	定常電流の性質を説明できず、回路に流れる電流や電力を計算できない。

学科の到達目標項目との関係

JABEE (c) （数学・自然科学）

教育目標 （Ａ）① （好奇心と持続力）

教育方法等

概要:

第一学期のみ開講の必修単位科目であり、週２回の授業となる。物理学の中の一分野、電磁気学について学習する。

授業の進め方・方法:

あらゆる工学にとって、物理学の概念の理解もかなり重要である。力学とならんで物理学の柱となる電磁気学を学習する。場の考え方に重点を置き、原理や基本的概念の理解をめざす。電気現象および、電流について学ぶ。

注意点:

基礎的な知識として、力学および、三角関数、ベクトル、微分積分が重要です。
法則は自然界を数学という言葉で表すものですので、数式一つにも深い意味があります。公式を単純に暗記して当てはめるのではなく、法則や現象にイメージを持ち、論理的に考えることができるようになりましょう。
公式や解答を単に暗記するのではなく、法則や公式の意味を考え、自分の手で計算しながら問題を解くことが重要です。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	物体の電気的性質、 クーロン力　①	導体、絶縁体、半導体の違いと特性を理解できる。加えて、電荷同士に働く力について理解できる。
		2週	クーロン力　②	複数個の電荷がある場合のクーロン力について理解でき、ベクトル表示ができる。
		3週	電場（電界）　①	電場（電界）の概念を理解できる。加えて、点電荷による電場を理解し計算できる。
		4週	電場　②	複数個の電荷がある場合の電場を計算できる。
		5週	電場　③	電気力線の性質を理解でき、電気力線を描ける。
		6週	電位（電圧）①	電位の概念を理解できる。加えて、 一様な電場の場合の電位を理解でき、計算することができる。 "
		7週	演習①	クーロン力、電場、一様な電場の電位について理解し、関連した問題を解答できる。
		8週	中間試験	中間試験を実施する。
	2ndQ
		9週	中間試験答案返却 電位（電圧）②	中間試験問題を回答でき、さらに点電荷による電位を理解し、計算できる。
		10週	キャパシタ	キャパシターの性質及び接続について理解できる。
		11週	電流①	電流の概念、オームの法則、及び抵抗の接続について理解できる。 "
		12週	電流②	合成抵抗を計算できる。加えて、ジュール熱、電力について理解できる。
		13週	電流③	キルヒホッフの法則について理解する。加えて、本法則を適用した計算ができる。
		14週	演習②	電位、キャパシター、電流について理解でき、例題を解答できる。
		15週	まとめ及び総合演習	これまでのまとめを行うと共に総合的な演習を行う
		16週	期末試験	期末試験を実施する。

評価割合

	試験	発表	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	80	0	0	0	0	20	100
知識の基本的な理解	60	0	0	0	0	5	65
思考・推論・創造への適用力	20	0	0	0	0	15	35
	0	0	0	0	0	0	0