到達目標
電気磁気学は電気電子工学・情報通信工学の基礎となるものである。その理論や考え方の知識なくして現在の電子・通信機器を理解することはできない。そこで本科目では,静電気についての電気磁気現象の基礎理論を理解し,その数学的な表現を習得することで静電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:
静電気についての電気磁気現象の基礎理論を学習する。
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,例題や演習問題の一部は講義を行うが,教科書の章末演習問題は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自宅学習用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 |
物質と電荷 |
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2週 |
クーロンの法則 |
クーロンの法則の説明と計算ができる。
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3週 |
電界と電気力線 |
電気力線の意味を説明できる。
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4週 |
電位差 |
電界と電位を使った計算ができる。
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5週 |
電位 |
保存場の性質の意味を説明できる。
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6週 |
等電位面と電位の傾き |
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7週 |
問題演習 |
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8週 |
前期中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
ガウスの法則 |
ガウスの法則の意味を説明できる。
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10週 |
ガウスの法則 |
ガウスの法則を用いて電気現象の説明や電界の計算が できる。
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11週 |
帯電導体の電荷分布と電界 |
導体表面の電荷密度,電界の計算ができる。
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12週 |
静電界の計算 |
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13週 |
電気双極子 |
電気双極子が作る電界を計算で求めることができる。
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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 |
導体系 |
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2週 |
静電遮へい |
静電遮へいの原理を説明できる。
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3週 |
静電容量 |
静電容量の意味を説明でききる。
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4週 |
コンデンサの接続 |
静電容量を使った計算ができる。
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5週 |
静電界におけるエネルギーと力 |
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6週 |
エネルギーと帯電導体に働く力 |
静電エネルギーの説明,計算ができる。
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7週 |
演習問題 |
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8週 |
後期中間試験 |
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4thQ |
9週 |
誘電体と比誘電率 |
誘電体と分極,電束密度を説明できる。
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10週 |
誘電体中のガウスの法則 |
誘電体中のガウスの法則を理解する。
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11週 |
誘電体境界面での境界条件 |
境界条件を理解する。
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12週 |
誘電体中に蓄えられるエネルギーと力 |
誘電体中のエネルギーを理解する。
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13週 |
伝導電流 |
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14週 |
オームの法則と抵抗,ジュールの法則 |
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15週 |
まとめ |
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16週 |
まとめ |
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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 | |
実数・絶対値の意味を理解し、絶対値の基本的な計算ができる。 | 3 | |
平方根の基本的な計算ができる(分母の有理化も含む)。 | 3 | |
複素数の相等を理解し、その加減乗除の計算ができる。 | 3 | |
2次方程式を解くことができる(解の公式も含む)。 | 3 | |
因数分解を利用して、基本的な高次方程式を解くことができる。 | 3 | |
基本的な連立方程式を解くことができる。具体的には、1次式と2次式の連立方程式を解くことができる。 | 3 | |
基本的な無理方程式・分数方程式を解くことができる。 | 3 | |
基本的な1次不等式を解くことができる。 | 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 |