到達目標
１．電磁誘導現象を理解し、誘導起電力を求めることが出来る。
２．インダクタンスを理解し、自己および相互インダクタンス、磁気エネルギーを求めることができる。
３．マクスウェルの方程式の各式の意味を理解し、波動方程式の導出が出来る。
４．ポインティングベクトルを理解し、電磁波のエネルギーを求めることができる。
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 |
| 評価項目1 | 電磁誘導を説明でき、諸量を導き出すことができる。 | 電磁誘導を説明でき、諸量を計算できる。 | 電磁誘導を説明できず、諸量を計算できない。 |
| 評価項目2 | インダクタンスの関係について説明でき、各諸量を導き出せる。 | インダクタンスの関係について説明でき、各諸量を計算できる。 | インダクタンスの関係について説明できず、各諸量を計算できない。 |
| 評価項目3 | マクスウェル方程式を理解し、電磁波における諸量を導き出せる。 | マクスウェル方程式から電磁波が説明できる。 | マクスウェル方程式から電磁波が説明できない。 |
| 評価項目4 | ポインティングベクトルを理解し、各エネルギーの意味を説明・計算でき、電気の諸量と結びつけることができる。 | ポインティングベクトルを理解し、各エネルギーの意味を説明・計算できる。 | ポインティングベクトルを理解し、各エネルギーの意味を説明・計算できない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。
学習・教育到達度目標 B② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解くことができる。
JABEE SB① 共通基礎知識を用いて、専攻分野における設計・製作・評価・改良など生産に関わる専門工学の基礎を理解できる。
JABEE SB② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解決できる。
教育方法等
概要:
3年次で学んだ電気磁気学の続編として,電流と磁界に関する様々な現象から,電流と磁界が結合した電磁波の発生までの範囲を詳しく解説する。
授業の進め方・方法:
教科書を解説しながら演習を行いつつ、難題についてグループでディスカッションする時間を設ける。
注意点:
公式や解法の暗記に偏ることなく、概念（イメージ）を想像しながら解答に取り組むこと。
必ず授業後に、問題を解く復習をし、現在の理解度を自己チェックすること。
上学年の授業との関係に留意し、目的意識を持って学習すること。
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 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
電磁誘導の諸法則（ファラデーの法則、レンツの法則） |
電磁誘導におけるファラデーの法則とレンツの法則を説明できる。
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| 2週 |
電磁誘導の諸法則（ファラデーの法則、レンツの法則）の適用 |
電磁誘導におけるファラデーの法則とレンツの法則を説明でき、計算できる。
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| 3週 |
誘導起電力(変圧器起電力、速度起電力) |
誘導起電力(変圧器起電力、速度起電力)の説明ができる。
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| 4週 |
誘導起電力(変圧器起電力、速度起電力) |
誘導起電力(変圧器起電力、速度起電力)の計算ができる。
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| 5週 |
磁気遮断と磁気誘導 |
うず電流と表皮効果を説明できる。
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| 6週 |
インダクタンス |
自己インダクタンスと相互インダクタンスの定義を説明できる。
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| 7週 |
インダクタンスと磁気エネルギー |
自己インダクタンスと相互インダクタンスおよびインダクタンスのエネルギーの計算ができる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
誘電体（絶縁物）中に流れる電流 |
変位電流の導出を説明でき、計算できる。
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| 10週 |
マクスウェル方程式 |
マクスウェルの方程式(積分形、微分形)を説明できる。
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| 11週 |
マクスウェル方程式と波動方程式 |
電信方程式、拡散方程式および波動方程式を導出でき、説明できる。
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| 12週 |
電磁波の方程式および各種パラメータ |
電磁波の各種パラメータを導出でき、説明できる。
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| 13週 |
ポインティングベクトル１ |
ポインティングベクトルを用いて電磁波のエネルギーを計算できる。
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| 14週 |
ポインティングベクトル２ |
ポインティングベクトルを用いて電磁波のエネルギーを計算できる。
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| 15週 |
ここまでの演習 |
変位電流、電磁波、ポインティングベクトルについて演習を行う。
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| 16週 |
定期試験 |
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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 | 電磁気 | 磁気エネルギーを説明できる。 | 4 | 後7 |
| 電磁誘導を説明でき、誘導起電力を計算できる。 | 4 | 後1,後2,後3,後4 |
| 自己誘導と相互誘導を説明できる。 | 4 | 後6 |
| 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。 | 4 | 後6,後7 |
評価割合
| 試験 | 小テスト等 | 演習・レポート | 発表 | 相互評価 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 20 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 20 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |