電磁気学Ⅱ

科目基礎情報

学校 鹿児島工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 電磁気学Ⅱ
科目番号 0051 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 電子制御工学科 対象学年 3
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 電気磁気 西巻正郎  森北出版/物理の教科書など
担当教員 新田 敦司

目的・到達目標

1.磁気現象について理解し,磁界・磁力線及び電流間に働く力について説明ができる.
2.磁界や電磁力について理解し,各種法則を用いて関連を説明できる.
3.電磁誘導現象,フレミング右手則、レンツの法則について説明できる.
4.相互誘導,自己誘導,について理解し,相互インダクタンス,自己インダクタンスを導出できる.
5. 磁気回路,磁界のエネルギについて計算と説明ができる.

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磁気現象について理解し,磁界・磁力線及び電流間に働く力について説明ができる.磁気現象について理解し、磁界・磁力線及び電流間に働く力について説明ができない.
評価項目2磁界や電磁力を十分理解し,種々の磁気現象と各種法則について関連を説明できる.磁界や電磁力について理解し,各種法則を用いて関連を説明できる.磁界や電磁力について理解し,各種法則を用いて関連を説明できない.
評価項目3電磁誘導現象,フレミング右手則,レンツの法則を十分理解し,この法則と関連のある機器について説明できる.電磁誘導現象,フレミング右手則,レンツの法則について説明できる.電磁誘導現象,フレミング右手則,レンツの法則について説明できない.
評価項目4相互誘導、自己誘導、について理解し、相互インダクタンス,自己インダクタンスを導出できる.相互誘導、自己誘導、について理解し、相互インダクタンス,自己インダクタンスを導出できない.
評価項目5磁気回路,磁界のエネルギを十分理解し,変圧器等の原理について説明できる.磁気回路,磁界のエネルギについて計算と説明ができる.磁気回路,磁界のエネルギについて計算と説明ができない.

学科の到達目標項目との関係

本科(準学士課程)の学習・教育到達目標 3-c 説明 閉じる

教育方法等

概要:
電気系の科目では電気回路に並ぶ基礎科目であるが,内容が数式によって表されることが多く理解しにくい.そこで本科目ではできるだけ高度な数学的扱いはせずに,電気磁気現象の基本的な考え方を修得することを目標とする.
授業の進め方と授業内容・方法:
配布されたワークシート(プリント)に,各自,教員の説明および板書内容の中から必要と思う部分を加筆する. 2年次までに学ぶベクトルや微分積分はしっかりと理解しておく必要がある.また,物理で学ぶ力学の知識も必要である.そして,電気回路におけるさまざまな現象の基本原理となっている.
中間試験は実施する予定である.
注意点:
目に見えない現象であるから,常に頭の中でイメージすることが肝要である.適宜資料を配付するので、しっかり整理しておくこと.また,小テストも実施するので,復習をしっかり取り組むこと.なお,参考書や補助教材は図書館に数多くあるので,積極的に利用すること.〔授業(90分)〕×15回

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・方法 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 磁気現象 磁気現象,電流間に働く力について説明できる.磁界,磁力線,磁束密度について説明できる.
2週 磁界 ビオ・サバールの法則,アンペール周回積分則を用いて磁界を導出できる.
3週 磁界 ビオ・サバールの法則,アンペール周回積分則を用いて磁界を導出できる.
4週 磁界 ビオ・サバールの法則,アンペール周回積分則を用いて磁界を導出できる.
5週 磁界 ビオ・サバールの法則,アンペール周回積分則を用いて磁界を導出できる.
6週 電磁力 磁界中の電流や移動電荷に働く力,フレミング左手則について説明できる.
7週 電磁力 磁界中の電流や移動電荷に働く力,フレミング左手則について説明できる.
8週 電磁誘導 電磁誘導現象,フレミング右手則,レンツの法則について説明できる. 
4thQ
9週 電磁誘導 電磁誘導現象,フレミング右手則,レンツの法則について説明できる. 
10週 インダクタンス 相互誘導,自己誘導,について理解し,相互インダクタンス,自己インダクタンスを導出できる.
11週 インダクタンス 相互誘導,自己誘導,について理解し,相互インダクタンス,自己インダクタンスを導出できる.
12週 磁気回路 磁性体の磁化について理解し,磁気回路の計算が説明できる.
13週 磁気回路 磁性体の磁化について理解し,磁気回路の計算が説明できる.
14週 磁界のエネルギ インダクタンスに蓄えられるエネルギ,磁性体表面に働く力を説明できる.
15週 試験答案の返却・解説 試験において間違えた部分を自分の課題として把握する.
16週

評価割合

試験小テスト+レポート態度合計
総合評価割合70300100
基礎的能力0000
専門的能力70300100
分野横断的能力0000