到達目標
電場, 磁場等の電磁現象に関する理論を習得する.具体的な学習目標を以下の通りである.
(1) 電場、磁場及び電流が持つ基本的知識を, より理論的な見地から理解できる.
(2) 電磁気学や電子回路の基本となる実用的な計算ができる.
(3) 電場磁場に関する単位, およびその関係が理解できる.
(4) 物理学と関連した問題にも対応できる.
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 |
到達目標1 | 電場, 磁場及び電流が持つ基本的知識を, より理論的な見地から理解でき, 詳細に説明できる. | 電場, 磁場及び電流が持つ基本的知識を, より理論的な見地から理解できる. | 電場, 磁場及び電流が持つ基本的知識を, より理論的な見地から理解できない. |
到達目標2 | 電磁気学や電子回路の基本となる実用的な計算ができ, 詳細に説明できる. | 電磁気学や電子回路の基本となる実用的な計算ができる. | 電磁気学や電子回路の基本となる実用的な計算ができない. |
到達目標3 | 電場磁場に関する単位, およびその関係が理解でき, 詳細に説明できる. | 電場磁場に関する単位, およびその関係が理解できる. | 電場磁場に関する単位, およびその関係が理解できない. |
到達目標4 | 物理学と関連した問題にも対応でき, 詳細に説明できる.
| 物理学と関連した問題にも対応できる. | 物理学と関連した問題にも対応できない. |
学科の到達目標項目との関係
JABEE J(03)
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本校 (1)-a
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電子機械 (3)-a
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教育方法等
概要:
技術者として必要な電場, 磁場等の電磁現象に関する理論を習得する.
授業の進め方・方法:
電磁気学に関する講義を行う.
この科目は学習単位の科目のため, 事前・事後学習としてレポート課題を実施する.
注意点:
出席, 授業態度を重視し, 定期試験, 課題への取り組み, レポート課題による総合評価とする. 特別な事情があって成績が悪い場合は, 授業態度を考慮して, レポ―ト等で補うことがある.
授業態度の悪い者, 注意が多い者については, 特別補習や特別課題を課すものとする.
疑問点や質問があれば率先して聞くよう心掛ける.
提出物は期限までに提出すること(期限を過ぎた場合は、減点の対象となる).
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 |
現代社会と電磁気学 |
現代社会における電磁気学との関わりを理解する.
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2週 |
クーロンの法則と電界 |
力をベクトルで表現する事のメリットを理解して, クーロン力をベクトルで表現することができる.
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3週 |
ガウスの法則(積分形)とその適用 |
ガウスの法則(積分形)を理解して, 具体的な問題を計算することができる.
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4週 |
ガウスの発散定理とガウスの法則(微分形) |
ガウスの発散定理を理解して, ガウスの法則(微分形)の関係式を導き出すことができる.
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5週 |
電界の線積分と電位 |
電位の性質を理解して, 電荷, 及び電界との関係を説明することができる.
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6週 |
導体と誘電体 |
導体, 及び誘電体の性質を理解して, 具体的な問題を計算することができる.
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7週 |
静電エネルギーと導体に働く力 |
物体に蓄えられるエネルギーについて理解できる.
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8週 |
前期中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
磁界の性質 |
磁界の性質を理解して, 磁荷, 及び磁位との関係を説明することができる.
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10週 |
電流が作る磁界(アンペールの法則(積分形) |
アンペールの法則(積分形)を理解して, 具体的な問題を計算することができる.
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11週 |
アンペールの法則(微分形)とビオ-サバールの法則 |
アンペールの積分形をもとに, アンペールの微分形, 及びビオ-サバールの法則を説明することができる.
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12週 |
ビオ-サバールの法則の適用 |
ビオ-サバールの法則をもとに, 定常電流が作る磁界の大きさを計算することができる.
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13週 |
電流が磁界から受ける力 |
電流が磁界から受ける力の仕組みを理解して, ローレンツ力を説明することができる.
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14週 |
電磁誘導 |
電磁誘導の仕組みを理解して, ファラデーの法則(微分形)を説明することができる.
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15週 |
マクスウェルの方程式と電磁波 |
マクスウェルの方程式を導出して, 平面電磁波の仕組みを説明することができる.
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16週 |
前期末試験 |
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評価割合
| 試験 | レポート | 演習 | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 10 | 10 | 10 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 70 | 10 | 10 | 10 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |