電磁気現象

科目基礎情報

学校	熊本高等専門学校	開講年度	平成28年度 (2016年度)
授業科目	電磁気現象
科目番号	0029	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	生産システム工学専攻	対象学年	専1
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	なし
担当教員	井上 勲

到達目標

1. 基礎方程式が微分形と積分形でどう表現が変わるかを理解できる．
２．ベクトル解析の取り扱いができる．
３．「界」（＝「場」）の考え方、スカラーとベクトルの各ポテンシャルと電界・磁界の関係が理解できる．
４．静電気現象，磁気現象の満たす各種方程式を通して、電磁気現象を解明する方法・手順を理解できる．
５．多くの例題を行うことで，各現象の数値解析が理解できる．

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 ベクトル解析の応用が適用できる．	自らの資料や知識を参考にしてベクトル解析の応用が適用できる．	講義を聴くことでベクトル解析の応用が適用できる．	ベクトル解析の応用が適用できない．
評価項目2 電界・磁界の場として空間に 於ける関係が理解できる．	自らの資料や知識を参考にして電界・磁界の場として空間に於ける関係が理解できる．	講義を聴くことで電界・磁界の場として空間に於ける関係が理解できる．	電界・磁界の場として空間に於ける関係が理解できない．
評価項目3 電磁気現象を解明する方法・手順を理解できる．	自らの資料や知識を参考にして電磁気現象を解明する方法・手順を理解できる．	講義を聴くことで電磁気現象を解明する方法・手順を理解できる．	電磁気現象を解明する方法・手順を理解できない．

学科の到達目標項目との関係

JABEE基準 (c) （数学及び自然科学に関する知識とそれらを応用する能力）

JABEE基準 (d2-a) （専門工学（工学（複合融合・新領域）における専門工学の内容は申請大学が規定する）の知識と能力）

JABEE基準 (d2-c) （工学の基礎的な知識・技術を統合し，創造性を発揮して課題を探求し，組み立て，解決する能力）

JABEE基準 (e) （種々の科学、技術及び情報を活用して社会の要求を解決するためのデザイン能力）

専攻科到達目標 3-3 （基礎知識を活用して工学的問題を理解し、説明できる）

専攻科到達目標 6-1 （知的好奇心と探求心を持って、幅広い分野の課題に取り組むことができる）

教育方法等

概要:

電荷が引き起こす電気現象に電界や電位などがあり、
電流が引き起こす磁気現象に磁界や誘導起電力などがある。
これらの基礎原理は電気関連分野の基礎知識を成すものである.
それ故それらの現象を修得することを主要な課題としている．

授業の進め方・方法:

電磁気学で重要な役割を果たす「界」（＝「場」）の概念に馴染ませ、
静電気と磁気の類似点、相違点についてできるだけ単純なモデルを選び、
例題なども多く取り上げることで電磁気を理解させる．
さらに、合間に演習を解かせる.それにより、他の分野への応用力を培い，
十分に使いこなせることを期待する．

注意点:

定期試験では、各目標項目に対応する問題を出題し，
また，講義中演習課題を与える．
定期試験評価点と演習報告評価点を各々80％，20％とした配分で評価する．

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	ガイダンス，ベクトル基礎式
		2週	ベクトル表示，静電誘導，クーロンの法則
		3週	電界，電気力線，電束，電束密度
		4週	ガウスの定理，立体角
		5週	仕事，電位，電位の傾き，等電位面
		6週	種々の帯電体による電界（電気双極子，球の電界と電位）
		7週	種々の帯電体による電界（無限円筒と無限平面の各電界と各電位），演習
		8週	中間試験
	4thQ
		9週	答案返却と解説、静電容量（導体の電界，クーロンの定理）
		10週	静電容量計算（導体球，同心円筒，平行平板）
		11週	電気影像法，コンデンサの接続，静電エネルギー
		12週	磁力，アンペアの右ねじの法則，ビオサバールの法則
		13週	アンペアの周回路の法則, 電磁力
		14週	電磁誘導，誘導起電力, 演習
		15週	後期定期試験
		16週	定期試験の返却と解説，エネルギー変換としてのMHD発電の電磁気現象解説＝電磁誘導導起電力

評価割合

	試験	課題演習	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	0	0	0	0	0	0	0
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	80％	20％	0	0	0	0	0
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0