概要:
現代社会にとって最も重要な学問の一つである電磁気学の基礎理論を学ぶ。同時に，抽象的な電場・磁場の概念の数学的記述に慣れ，論理的に問題を解決する能力の習得を目標とする。
授業の進め方・方法:
講義で使用する説明資料は，事前に配布するので，教科書と併せて自習しておくこと。自習によって分からなかったところは，授業中に質問し，解決するように心がけること。授業中，帰宅後に，教科書中の例題，章末問題や適宜課す応用問題を解答することで，知識の定着を図ること。
注意点:
【成績評価の基準・方法】
試験の成績を70%，平素の学習状況等（課題・小テスト・レポート等を含む）を30%の割合で総合的に評価する。学期毎の評価は中間と期末の各期間の評価の平均，学年の評価は前学期と後学期の評価の平均とする。なお，通年科目における後学期中間の評価は前学期中間，前学期末，後学期中間の各期間の評価の平均とする。技術者が身につけるべき専門基礎として，到達目標に対する達成度を試験等において評価する。
【事前・事後学習】
事前学習として，事前配布資料と教科書の該当部分を読んだうえで，与えられた事前課題に取り組むこと。また，事後学習として，配布される授業時に使用したスライドを参考にして，授業中に理解できなかった部分を復習すること。
【履修上の注意】
この科目を履修するにあたり，1〜2年の数学及び物理科目の内容を十分に理解しておくこと。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
電磁気学について[1]：電磁気学の歴史，現代の科学技術との関わりについて学ぶ。 |
場の考え方，近接作用，スカラー量とベクトル量の違いについて理解する。
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| 2週 |
ベクトル復習[2]：ベクトルの合成，内積の計算を習得する。 |
ベクトルの合成，内積について理解し，基本問題を計算できる。
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| 3週 |
クーロン力[3-4]：ベクトルを用いたクーロン力の計算，重ね合わせの原理について学ぶ。 |
ベクトルを用いたクーロン力ついて理解し，基本問題を計算できる。
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| 4週 |
クーロン力[3-4]：ベクトルを用いたクーロン力の計算，重ね合わせの原理について学ぶ。 |
クーロン力の重ね合わせの原理について理解し，基本問題を計算できる。
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| 5週 |
静電場(1) [5, 7]：電場ベクトル，電気力線，について学ぶ。 |
電場ベクトル，電気力線について理解し，基本問題を計算できる。
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| 6週 |
ベクトル解析(1) [6, 8-9, 12-13]：ベクトル場の微分・積分の重要公式を習得する。 |
ベクトル場の積分（線積分，面積分，体積積分）ついて理解し，基本問題を計算できる。
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| 7週 |
静電場(1) [5, 7]：電場ベクトル，電気力線，ガウスの法則について学ぶ。 |
連続分布している電荷による電場について理解し，基本問題を計算できる。
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| 8週 |
ベクトル解析(1) [6, 8-9, 12-13]：ベクトル場の微分・積分の重要公式を習得する。 |
ベクトル場の微分の重要公式（勾配，発散）ついて理解し，基本問題を計算できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
ベクトル解析(1) [6, 8-9, 12-13]：ベクトル場の微分・積分の重要公式を習得する。 |
ベクトル場の微分の重要公式（勾配，発散）ついて理解し，基本問題を計算できる。
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| 10週 |
静電場(2) [10-12, 14-15]：ガウスの法則について学ぶ。 |
積分型のガウスの法則について理解し，基本問題を計算できる。
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| 11週 |
静電場(2) [10-12, 14-15]：ガウスの法則について学ぶ。 |
積分型のガウスの法則について理解し，基本問題を計算できる。
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| 12週 |
ベクトル解析(1) [6, 8-9, 12-13]：ベクトル場の微分・積分の重要公式を習得する。 |
ベクトル場の積分の重要公式（ガウスの発散定理）ついて理解し，基本問題を計算できる。
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| 13週 |
ベクトル解析(1) [6, 8-9, 12-13]：ベクトル場の微分・積分の重要公式を習得する。 |
ベクトル場の積分の重要公式（ガウスの発散定理）ついて理解し，基本問題を計算できる。
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| 14週 |
静電場(2) [10-12, 14-15]：ガウスの法則について学ぶ。 |
微分型のガウスの法則について理解し，基本問題を計算できる。
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| 15週 |
静電場(2) [10-12, 14-15]：ガウスの法則について学ぶ。 |
微分型のガウスの法則について理解し，基本問題を計算できる。
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
静電場(3) [16]：静電ポテンシャルについて学ぶ。 |
静電ポテンシャルについて理解し，基本問題を計算できる。
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| 2週 |
ベクトル解析(2) [17-18]：外積，ベクトル場の微分・積分の重要公式を習得する。 |
外積，ベクトル場の微分の重要公式(回転)について理解し，基本問題を計算できる。
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| 3週 |
ベクトル解析(2) [17-18]：外積，ベクトル場の微分・積分の重要公式を習得する。 |
ベクトル場の積分の重要公式（ストークスの回転定理）について理解し，基本問題を計算できる。
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| 4週 |
静電場(4) [19-20]：ポアソン方程式，静電場の求め方について学ぶ。 |
ポアソン方程式，静電場の求め方，静電場のエネルギーについて理解し，基本問題を計算できる。
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| 5週 |
静電場(4) [19-20]：ポアソン方程式，静電場の求め方について学ぶ。 |
ポアソン方程式，静電場の求め方，静電場のエネルギーについて理解し，基本問題を計算できる。
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| 6週 |
電流[21-22]：電流，電荷保存則について学ぶ。 |
電流，電荷保存則について理解し，基本問題を計算できる。
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| 7週 |
電流[21-22]：電流，電荷保存則について学ぶ。 |
電流，電荷保存則について理解し，基本問題を計算できる。
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| 8週 |
ローレンツ力[23]：静電磁場中の荷電粒子・電流に働く力の計算法を学ぶ。 |
電流の周りに発生する磁場，静電磁場中の電流に働く力，静電磁場中の荷電粒子に働く力の計算法を理解し，基本問題を計算できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
静磁場(1)[24]：磁力線，ビオ・サバールの法則を用いた計算法について学ぶ。 |
ビオ・サバールの法則に関する基本問題を計算できる。
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| 10週 |
静磁場(2)[25-26]：アンペールの法則，磁場の発散，ベクトルポテンシャルについて学ぶ。 |
ベクトルポテンシャル，磁場の発散について理解し，基本問題を計算できる。
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| 11週 |
静磁場(2)[25-26]：アンペールの法則，磁場の発散，ベクトルポテンシャルについて学ぶ。 |
アンペールの法則について理解し，基本問題を計算できる。
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| 12週 |
電磁誘導[27-29]：電磁誘導と電気工学の関わり，ファラデーの法則について学ぶ。 |
非定常時の電荷保存則，電磁誘導，ファラデーの法則について理解し，基本問題を計算できる。
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| 13週 |
電磁誘導[27-29]：電磁誘導と電気工学の関わり，ファラデーの法則について学ぶ。 |
発電機の原理，ソレノイドについて理解し，基本問題を計算できる。
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| 14週 |
電磁誘導[27-29]：電磁誘導と電気工学の関わり，ファラデーの法則について学ぶ。 |
自己インダクタンス，磁気エネルギーについて理解し，基本問題を計算できる。
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| 15週 |
マクスウェル方程式[30]：準定常電流，変位電流，マクスウェル方程式について学ぶ。
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準定常電流，変位電流，マクスウェル方程式について理解する。
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| 16週 |
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| 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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電磁気 | 電荷及びクーロンの法則を説明でき、点電荷に働く力等を計算できる。 | 2 | 前3,前4 |
| 電界、電位、電気力線、電束を説明でき、これらを用いた計算ができる。 | 2 | 前5,前7,後1 |
| ガウスの法則を説明でき、電界の計算に用いることができる。 | 2 | 前10,前11,前14,前15 |
| 磁性体と磁化及び磁束密度を説明できる。 | 2 | 後12 |
| 電流が作る磁界をビオ・サバールの法則を用いて計算できる。 | 2 | 後9 |
| 電流が作る磁界をアンペールの法則を用いて計算できる。 | 2 | 後10,後11 |
| 磁界中の電流に作用する力を説明できる。 | 2 | 後8,後11 |
| ローレンツ力を説明できる。 | 2 | 後8 |
| 磁気エネルギーを説明できる。 | 2 | 後14 |
| 電磁誘導を説明でき、誘導起電力を計算できる。 | 2 | 後12,後13 |
| 自己誘導と相互誘導を説明できる。 | 2 | 後14 |
| 自己インダクタンス及び相互インダクタンスを求めることができる。 | 2 | 後14 |