到達目標
1. 電荷がもたらす電気現象を説明できる(前期)。
2. 電流がもたらす磁気現象を説明できる(後期3rdQ)。
3. ベクトル場で電気現象を説明できる(後期4thQ)。
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 | 電荷がもたらす電気現象を詳細に説明できる。 | 電荷がもたらす電気現象を説明できる。 | 電荷がもたらす電気現象を説明できない。 |
評価項目2 | 電流がもたらす磁気現象を詳細に説明できる。 | 電流がもたらす磁気現象を説明できる。 | 電流がもたらす磁気現象を説明できない。 |
評価項目3 | ベクトル場で電気現象を詳細に説明できる。 | ベクトル場で電気現象を説明できる。 | ベクトル場で電気現象を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電気磁気学(電磁気学)は、電気ならびに磁気現象を体系的にまとめた物理学の一大分野である。物理学に止まらず、電力工学・電子工学・通信工学など電気に関する工学各分野における最も基礎的な学問であり、その理解は電気系技術者に必須である。エネルギーコースにおいて電気磁気学は、2年生で学んだ「基礎電気磁気学」、本科目、およびこれに続く「電気磁気学II」とを併せて総合的に学習していく。
授業の進め方・方法:
教科書を基にしたスライドショー(プリント)形式の講義を行う。適宜、演習問題を課す。
注意点:
2年生で学んだ「基礎電気磁気学」と数学各科目を十分復習しておくこと。加えて、並行して開講される数学各科目の内容も必要とする場合があるので、その理解に努めておくこと。
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 |
授業概要、静電気力 |
本科目の位置づけ、必要性、到達目標、評価方法などについて理解できる。項目ごとの理論を理解し、説明・計算できる。
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2週 |
電界 |
項目ごとの理論を理解し、説明・計算できる。
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3週 |
電気力線とガウスの法則 |
項目ごとの理論を理解し、説明・計算できる。
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4週 |
電位と電位差 |
項目ごとの理論を理解し、説明・計算できる。
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5週 |
静電誘導と静電遮蔽 |
項目ごとの理論を理解し、説明・計算できる。
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6週 |
静電容量 |
項目ごとの理論を理解し、説明・計算できる。
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7週 |
これまでの復習 |
これまでの内容について説明できる。
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8週 |
中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
答案返却と解説、誘電体 |
間違った箇所を理解できる。項目ごとの理論を理解し、説明・計算できる。
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10週 |
誘電体の静電容量 |
項目ごとの理論を理解し、説明・計算できる。
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11週 |
電界のエネルギー |
項目ごとの理論を理解し、説明・計算できる。
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12週 |
定常電流 |
項目ごとの理論を理解し、説明・計算できる。
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13週 |
問題演習 |
これまでの内容についての問題が解ける。
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14週 |
これまでの復習 |
これまでの内容について説明できる。
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
答案返却と解説 |
間違った箇所を理解できる。
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後期 |
3rdQ |
1週 |
ベクトル場の基礎 |
項目ごとの理論を理解し、説明・計算できる。
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2週 |
ビオ・サバールの法則 |
項目ごとの理論を理解し、説明・計算できる。
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3週 |
アンペールの法則 |
項目ごとの理論を理解し、説明・計算できる。
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4週 |
コイルがつくる磁界 |
項目ごとの理論を理解し、説明・計算できる。
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5週 |
アンペールの力とローレンツの力 |
項目ごとの理論を理解し、説明・計算できる。
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6週 |
問題演習 |
これまでの内容についての問題が解ける。
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7週 |
これまでの復習 |
これまでの内容について説明できる。
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
答案返却と解説、ベクトル解析の基礎 (1) |
間違った箇所を理解できる。項目ごとの理論を理解し、説明・計算できる。
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10週 |
ベクトル解析の基礎 (2) |
項目ごとの理論を理解し、説明・計算できる。
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11週 |
ベクトル場における静電界 |
項目ごとの理論を理解し、説明・計算できる。
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12週 |
ベクトル場における誘電現象とガウスの法則 |
項目ごとの理論を理解し、説明・計算できる。
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13週 |
問題演習 |
これまでの内容についての問題が解ける。
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14週 |
これまでの復習 |
これまでの内容について説明できる。
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
答案返却と解説 |
間違った箇所を理解できる。
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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 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電気回路 | 電荷と電流、電圧を説明できる。 | 3 | |
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。 | 3 | 前1,前6,前10,後11 |
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。 | 3 | 前2,前3,前4,前5,前6,前9,前10,後11 |
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。 | 3 | 前3,前4,前5,前6,前10,後11 |
導体の性質を説明でき、導体表面の電荷密度や電界などを計算できる。 | 3 | 前5,前6,前10,後11 |
誘電体と分極及び電束密度を説明できる。 | 3 | 前10,後12 |
静電容量を説明でき、平行平板コンデンサ等の静電容量を計算できる。 | 3 | 前6,前10,後12 |
コンデンサの直列接続、並列接続を説明し、その合成静電容量を計算できる。 | 3 | 前6,前10,後12 |
静電エネルギーを説明できる。 | 3 | 前11,後12 |
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 | 20 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |