到達目標
(1) 電磁気学に利用されるベクトル解析を電磁現象と対比させて理解し，説明できる(定期試験と課題)
(2) 電磁気学の諸法則とベクトル解析表記との関連が理解でき，説明できる(定期試験と課題)
(3) 電流と磁界の関係を理解し，微分・積分などの数学で表現し，説明できる (定期試験と課題)
(4) 多くの問題を解くことによって電磁気学的な取り扱いに習熟し，自主的・継続的に学習できる(課題と取組状況)
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 | 電磁気学に利用されるベクトル解析を電磁現象と対比させて理解し，詳しく説明できる | 電磁気学に利用されるベクトル解析を電磁現象と対比させて理解し，説明できる | 電磁気学に利用されるベクトル解析を電磁現象と対比させて説明できない |
| 評価項目2 | 電磁気学の諸法則とベクトル解析表記との関連が理解でき，詳しく説明できる | 電磁気学の諸法則とベクトル解析表記との関連が理解でき，説明できる | 電磁気学の諸法則とベクトル解析表記との関連を説明できな |
| 評価項目3 | 電流と磁界の関係を理解し，微分・積分などの数学で表現し，詳しく説明できる | 電流と磁界の関係を理解し，微分・積分などの数学で表現し，説明できる | 電流と磁界の関係を理解できず，微分・積分などの数学で表現して説明できない |
| 評価項目4 | 多くの問題を解くことによって電磁気学的な取り扱いに習熟し，自主的・継続的に学習できる | 多くの問題を解くことによって電磁気学的な取り扱いに習熟し，継続的に学習できる | 電磁気学的な取り扱いができず，継続的に学習できない |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育目標 (B2)
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JABEE 1(2)(g)
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JABEE 2.1(1)④
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教育方法等
概要:
磁気学は，数学を用いて，電磁現象を明確に表現することができるため，理工系を学ぶ学生の基本となる学問分野の一つである．本授業では，ベクトル解析を利用して，電磁現象を統一的に扱い，電界と磁界の関係について理解する．また,授業中に問題を解く演習を行うことにより，理解と知識の定着を図り,応用できる能力を育成する.
(科目情報）
教育プログラム 第1学年 ◎科目
授業の進め方・方法:
適宜演習を行いながら授業を進める
（事前学習）
授業の前に，前回の授業範囲の復習を行っておく．また，教科書の今回の授業範囲を事前に読んで，予習をしておく．
注意点:
講義の途中で，いつでも質問してよいこととする
電磁気学は，問題をノートに自分で解いてみて，初めて理解できる．自分の頭と手を使って，どんどん問題を解くことが大切です．
ベクトル解析は「応用数学Ⅱ」のテキストを参考にする．
（履修上の注意）
講義の途中で，いつでも質問してよいこととする
電磁気学は，問題を自分で解いてみて，初めて理解できる．自分の頭と手を使って，どんどん問題を解くこと．
(自学上の注意）
ベクトル解析は「応用数学Ⅱ」のテキストを参考にする．
評価
(総合評価)
総合評価 = （中間試験）×0.4 +（期末試験）×0.4 + (課題テスト平均[10点満点])×2.0
(単位修得の条件について)
総合評価60点以上を単位修得の条件とする．
(再試験について）
総合評価が30点以上の学生は，再試験の対象になる．
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 |
電磁気に必要な数学の復習
第1章 電磁気学を学ぶにあたって
座標系 |
微積とベクトルについて説明できる
座標系を説明できる
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| 2週 |
ベクトル，内積と外積
電磁気で使う微分・積分 |
ベクトルの演算（ベクトル解析）を理解する
微分と積分の物理的な意味を理解する
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| 3週 |
第2章 静電界
電荷，クーロンの法則 |
電荷，クーロンの法則を理解する
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| 4週 |
電界，電気力線 |
電界，電気力線
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| 5週 |
ガウスの法則 |
ガウスの法則を理解する
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| 6週 |
電位差と電位 |
電位差と電位を理解する
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| 7週 |
静電界の性質 |
静電界の性質を理解する
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| 8週 |
第3章 分布する電荷による静電界
電界計算のまとめ |
分布した電荷と電荷密度を理解する
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| 2ndQ |
| 9週 |
前期中間試験 |
自身の理解力を分析し，わからなかった部分を理解する
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| 10週 |
電位，電界計算 |
電位と電界計算ができるようになる
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| 11週 |
ポアッソン,ラプラス方程式
導体の性質 |
真空中での静電界の性質と計算を学ぶ
導体の性質を学ぶ
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| 12週 |
接地と静電遮蔽 |
接地と静電遮蔽を理解する
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| 13週 |
コンデンサ
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平行平板コンデンサーの性質を理解し，計算方法を学ぶ
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| 14週 |
前期のまとめ |
前期の内容の復習を行う
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| 15週 |
前期期末試験 |
学んできた内容の理解度を確認する
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| 16週 |
前期期末試験の解答と解説
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自身の理解力を分析し，わからなかった部分を理解する
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
第4章 物質中の静電界
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物質中の静電界を理解する
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| 2週 |
誘電体 |
誘電体の性質を学ぶ
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| 3週 |
境界条件 |
境界条件や影像法を学ぶ
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| 4週 |
静電エネルギーと力 |
静電エネルギーと力の関係について学ぶ
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| 5週 |
第5章 電流界
オームの法則 |
オームの法則を理解する
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| 6週 |
電気抵抗 |
電気抵抗の性質を理解する
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| 7週 |
ジュールの法則 |
ジュールの法則を理解する
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| 8週 |
電流の連続性
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電子の移動による電流を理解する
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| 4thQ |
| 9週 |
後期中間試験
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自身の理解力を分析し，わからなかった部分を理解する
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| 10週 |
後期中間試験の解答と解説
第6章 静磁界
ビオ・サバールの法則 |
自身の理解力を分析し，わからなかった部分を理解する.
ビオ・サバールの法則を理解する
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| 11週 |
アンペールの周回積分の法則 |
アンペールの周回積分の法則を理解する
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| 12週 |
磁束密度に関するガウスの法則 |
磁束の計s何方法を学ぶ
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| 13週 |
運動する荷電粒子に働く力 |
磁界中で運動する荷電粒子に働く力について学ぶ
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| 14週 |
電磁気学の総合演習 |
問題を解いて理解する
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| 15週 |
後期期末試験 |
学んできた内容の理解度を確認する
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| 16週 |
後期期末試験の解答と解説 |
自身の理解力を分析し，わからなかった部分を理解する
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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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 課題取組状況・課題テスト | | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 20 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 40 | 0 | 0 | 10 | 0 | 0 | 50 |
| 専門的能力 | 40 | 0 | 0 | 10 | 0 | 0 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |