到達目標
3 学年の電気磁気学Ⅰ(静電気)に続くもので,その後半部を行う。静磁気,電磁誘導を学び,電磁現象が最終的にマクスウェルの方程式にまとめられることを学ぶ。本授業では,電気・電子,通信工学の基礎となる電磁現象について基本理論を修得する。また,電磁界の基本計算ができるようになることを目標とする。
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 | | | |
| 評価項目2 | | | |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
本科目は3 学年の電気磁気学Ⅰで学習した静電気に続くものであり,その後半部に該当する静磁気を学習する。
授業の進め方・方法:
シラバスに沿って教科書ベースの講義を進める。重要な基本理論と例題や演習問題の一部は講義で説明を行うが,各自理解を深めるために教科書章末の演習問題を自宅学習課題として課す。これら演習問題の詳解は教材 2の演習書にあるので,自宅学習ノートに自己添削したものを課題の記録として提出する。専攻科や大学編入を目指す学生は教材 3に記載されている参考書と合わせて勉強することが望ましい。
注意点:
学修単位に指定されているため,講義とほぼ同じ時間の自宅学習が課せられている。このため,授業用ノートとは別に記録報告用の自宅学習ノートを用意すること。オフィスアワー:月曜日放課後-17:00
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 |
電流,オームの法則と抵抗 |
電気回路の基礎を電気磁気的に理解する。
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| 2週 |
ジュールの法則,電源と起電力 |
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| 3週 |
定常電流界 |
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| 4週 |
電流による磁界と磁束 |
磁気現象を学び,電流によって生ずる磁界および磁束を理解する。
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| 5週 |
ビオ・サバールの法則,ループ電流の中心磁場 |
ビオ・サバールの法則,アンペアの周回積分を理解し,その適用ができる。
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| 6週 |
無限長直線電流の磁場,アンペアの法則 |
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| 7週 |
演習問題 |
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
フレミング左手則,磁気ダイポールモーメント |
フレミングの左手の法則を説明できる。
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| 10週 |
物質の磁気的性質と磁性体 |
磁気誘導現象を学び,物質の磁化を理解する。
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| 11週 |
磁化電流,磁性体を含むアンペアの法則 |
磁性体の磁化率および透磁率の問題が解ける。
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| 12週 |
磁気回路 |
磁気回路を学び,磁気回路の計算問題が解ける。
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| 13週 |
強磁性体の磁化,磁極 |
磁力線,磁束の屈折が説明できる。
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| 14週 |
演習問題 |
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| 15週 |
まとめ |
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| 16週 |
まとめ |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ファラデーの法則 |
ファラデーの電磁誘導の法則を理解する。
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| 2週 |
フレミングの右手則 |
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| 3週 |
渦電流,表皮効果 |
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| 4週 |
自己および相互インダクタンス |
自己,相互インダクタンスの定義を説明できる。
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| 5週 |
インダクタンスの接続 |
自己,相互インダクタンスの導出方法を習得する。
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| 6週 |
磁界のエネルギー |
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| 7週 |
インダクタンスの計算 |
伝送線路のインダクタンスを計算で求める。
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| 8週 |
演習問題 |
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| 4thQ |
| 9週 |
後期中間試験 |
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| 10週 |
変位電流,アンペア-マクスウェルの法則 |
変位電流を学び,マクスウェルの方程式の意味を習得 する。
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| 11週 |
マクスウェルの方程式 |
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| 12週 |
電磁波 |
電磁波の性質を知る。
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| 13週 |
平面電磁波 |
平面波の性質を知る。
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| 14週 |
ポインティングベクトル |
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| 15週 |
まとめ |
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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 |
| 基礎的能力 | 数学 | 数学 | 数学 | 整式の加減乗除の計算ができる。 | 3 | |
| 公式等を利用して因数分解ができる。 | 3 | |
| 分数式の加減乗除の計算ができる。 | 3 | |
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 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |