到達目標
１．種々の帯電体モデルにおいて，ガウスの法則を用いて電界計算ができる．
２．電位の定義に従って，電位の計算ができる．
３．平行平板電極，同心導体球等の導体モデルにおいて，静電容量の計算ができる．
４．電気力線，電束に関して，説明できる．
５．誘電率の異なる境界面での電界，電束密度の境界条件を説明できる．
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（到達目標１，２） | 電界，電位の定義を説明でき，ガウスの法則を用いて電界の計算，電位の定義に従って電位の計算ができる． | ガウスの法則を用いて電界の計算，電位の定義に従って電位の計算ができる． | ガウスの法則を用いて電界計算，電位の定義に従って電位の計算ができない． |
| 評価項目2（到達目標３） | 静電容量に関して説明でき，静電容量の計算ができる． | 静電容量の計算ができる． | 静電容量の計算ができない． |
| 評価項目3（到達目標４） | 電気力線，電束，電束密度に関して説明でき，簡単な計算ができる． | 電気力線，電束，電束密度に関して説明できる． | 電気力線，電束，電束密度に関して説明できない． |
| 評価項目4（到達目標５） | 誘電率の異なる境界面での電界，電束密度の境界条件を説明でき，境界条件を利用した計算ができる． | 誘電率の異なる境界面での電界，電束密度の境界条件を説明できる． | 誘電率の異なる境界面での電界，電束密度の境界条件を説明できない． |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
静電界に関する事項を中心に学び，日常遭遇する物理現象との関連性，類似性などについても理解を深める．また，例題，演習を多く取り入れ，電磁気学で用いられる法則をできるかぎり解りやすく解説する．
授業の進め方・方法:
予備知識：これまで学習してきたベクトルに関する簡単な演算，内積の計算等のベクトル計算の基礎が必要である．また，簡単な微分積分の計算ができること．
講義室：3S教室
授業形式：講義・演習
学生が用意するもの：特になし
注意点:
評価方法：4回の試験（前期中間・前期定期・後期中間・後期定期）の平均点で評価し，60点以上を合格とする．
自己学習の指針：予習，復習は2時間以上が望ましい．また，試験の前までに授業内容を整理しておくこと．
オフィスアワー：月曜日，金曜日 16：00～17：00
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 |
ガイダンス，電荷，帯電，物質の電気的特性 |
電荷，帯電，導体，不導体等を説明できる．
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| 2週 |
静電誘導，誘電率，クーロンの法則 |
クーロンの法則を用いて静電気力の計算ができる．
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| 3週 |
電界，複数個の点電荷による電界 |
電界の定義を用いて，電界の計算ができる．
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| 4週 |
電気力線，電気力線密度と電界 |
電気力線，電気力線密度，電界の関係を説明できる．
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| 5週 |
電束と電束密度 |
電束，電束密度について説明できる．
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| 6週 |
ガウスの法則（１） |
ガウスの法則を用いて，帯電状態の異なる球帯電体での電界計算ができる．
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| 7週 |
ガウスの法則（２） |
ガウスの法則を用いて，直線状帯電体，無限平面での電界計算ができる．
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| 8週 |
中間試験 |
これまでの内容を理解している．
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| 2ndQ |
| 9週 |
電位，電位差 |
電位の定義を用いて，電位の計算ができる．
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| 10週 |
電気力線と等電位面 |
電気力線，等電位面を説明できる．
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| 11週 |
電界，電位の計算（１） |
内部一様に帯電して球の電界，電位計算ができる．
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| 12週 |
電界，電位の計算（２） |
表面一様に帯電した球の電界，電位計算ができる．
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| 13週 |
電界，電位の計算（３） |
内部一様に帯電した無限長円筒の電界，電位差計算ができる．
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| 14週 |
電界，電位の計算（４） |
表面一様に帯電した無限長円筒の電界，電位差計算ができる．
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| 15週 |
電界，電位の計算（５） |
一様に帯電した無限平面の電界，電位差計算ができる．
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| 16週 |
定期試験 |
これまでの内容を理解している．
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
電気双極子 |
電気双極子の電位，電界計算ができる．
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| 2週 |
導体の電荷分布と電界 |
帯電した導体の性質を説明できる．
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| 3週 |
導体表面に働く力，静電容量 |
導体表面に働く力を説明できる．
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| 4週 |
静電容量の計算（１） |
同心球間，同心円筒間の静電容量の計算ができる．
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| 5週 |
静電容量の計算（２） |
平行平板間，平行導線間の静電容量の計算ができる．
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| 6週 |
電位系数と容量系数，誘導系数 |
電位系数と容量系数，誘導係数の関係を説明できる．
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| 7週 |
コンデンサの接続 |
コンデンサの直列，並列接続時の合成静電容量を説明できる．
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| 8週 |
中間試験 |
これまでの内容を理解している．
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| 4thQ |
| 9週 |
電気影像法 |
簡単モデルにおいて，電気影像法を用いて電界，電位計算ができる．
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| 10週 |
静電エネルギー |
コンデンサに蓄えられるエネルギーを計算できる．
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| 11週 |
誘電体の分極，誘電体中の電界 |
誘電体の分極，誘電体中の電界を説明できる．
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| 12週 |
誘電体中の電束密度，電界 |
誘電体中の電束密度と電界の関係を説明できる．
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| 13週 |
誘電体中の電極間に働く力 |
誘電体中の電極間に働く力を説明できる．
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| 14週 |
誘電体の境界面での条件 |
誘電体の境界条件を説明できる．
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| 15週 |
電流，抵抗，キルヒホッフの法則 |
電流，電圧，抵抗の計算ができる．
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| 16週 |
定期試験 |
これまでの内容を理解している．
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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 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |