電磁波工学

科目基礎情報

学校 都城工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 電磁波工学
科目番号 0089 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電気情報工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 プリントを配布する。
担当教員 迫田 和之

到達目標

1)電磁波の基礎理論を理解できること。
2)平面波の原理を理解できること。
3)各種アンテナの原理を理解できること。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安       A標準的な到達レベルの目安       B最低到達レベルの目安(可)      C(学生記入欄) 到達したレベルに〇をすること。
評価項目1ベクトル解析を駆使し、マクスウェルの電磁方程式から波動方程式を導出できる。ベクトル解析を用い、マクスウェルの電磁方程式から波動方程式をほぼ導出できる。マクスウェルの電磁方程式から波動方程式を導出できないが、書き表すことはできる。  A ・ B ・ C
評価項目2平面波において、各種境界条件ごとに、解析できる。平面波において、ほとんどの境界条件に対し、解析できる。平面波において、一部の境界条件に対しては、解析できる。  A ・ B ・ C
評価項目3ダイポールアンテナ、線状アンテナ、平面アンテナおよびパラボラアンテナなど各種アンテナの放射特性(利得など)を理解できている。ダイポールアンテナ、線状アンテナ、平面アンテナおよびパラボラアンテナなどほとんどの各種アンテナの放射特性(利得など)を理解できている。ダイポールアンテナ、線状アンテナの放射特性(利得など)は理解できている。  A ・ B ・ C

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 B 説明 閉じる
JABEE c 説明 閉じる
JABEE d 説明 閉じる

教育方法等

概要:
電磁波を利用したシステムは現代の生活に不可欠なものといえる.この電磁波の性質や、給電線による波の伝送、空間への放射や伝搬について学び、電波工学の基礎を習得する
この講義は学修単位であるため、事前事後学習としてレポート等を課す
授業の進め方・方法:
電卓を持参すること。
ベクトル解析を理解しておくこと。回路網理論における分布定数回路を復習しておくこと
注意点:
配布資料を忘れずに持参すること

ポートフォリオ

(学生記入欄)
【理解の度合】理解の度合について記入してください。
      (記入例)ファラデーの法則、交流の発生についてはほぼ理解できたが、渦電流についてはあまり理解できなかった。
 ・前期中間試験まで: 
                                      
 ・前期末試験まで :
                                       
                                       
【試験の結果】定期試験の点数を記入し、試験全体の総評をしてください。
       (記入例)ファラデーの法則に関する基礎問題はできたが、応用問題が解けず、理解不足だった。
 ・前期中間試験 点数:      総評:                                       

 ・前期末試験  点数:      総評:                                       


【総合到達度】「到達目標」どおりに達成することができたかどうか、記入してください。
 ・総合評価の点数:      総評:                                       


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(教員記入欄)
【授業計画の説明】実施状況を記入してください。
  
  
【授業の実施状況】実施状況を記入してください。
  ・前期中間試験まで:  
                                     
  ・前期末試験まで :                                       

                                        
【評価の実施状況】総合評価を出した後に記入してください。
 
    

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 電磁波とは
電界磁界の波
電磁誘導と電磁波の関係を説明できる
2週 マクスウェルの電磁方程式 真空中のマクスウェルの電磁方程式を記述できる
3週 マクスウェルの電磁方程式 導体,電流源のある空間のマクスウェルの電磁方程式を記述できる
4週 電磁波のエネルギー移送 ポインティングベクトルを説明できる
5週 平面波の電磁界 平面波の発生原理を知る
6週 境界条件 電磁波の境界条件の導出ができる
7週 金属板での平面波 平行偏波、垂直偏波における反射波を計算できる
8週 平面波と二媒質の問題 抵抗のある導体への電磁波の入射を記述できる
2ndQ
9週 中間試験
10週 ベクトルポテンシャル 電界磁界をベクトルポテンシャルから求める
11週 電流ダイポールの電磁界 電流ダイポールから発生する電磁界を計算できる
12週 半波長アンテナの電磁界 半波長アンテナの電磁界を計算できる
13週 指向性のある電磁波 アンテナの指向性を説明できる
14週 送受信の可逆性 アンテナの送受信に可逆性があることを説明できる
15週 アンテナの実例 フェーズドアレイアンテナの原理を説明できる
16週 前期末試験

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。4前1
オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。4前1
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。4前1
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。4前1
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。4前1
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。4前4
誘電体と分極及び電束密度を説明できる。4前4
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。4前6
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。4前6
静電エネルギーを説明できる。4前6
磁性体と磁化及び磁束密度を説明できる。4前2
電磁誘導を説明でき、誘導起電力を計算できる。4前1

評価割合

定期試験レポート合計
総合評価割合8020100
知識の基本的な40545
思考・推論・創造30535
汎用的技能000
態度・志向性000
総合的な学習経験101020