超伝導工学

科目基礎情報

学校 鹿児島工業高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 超伝導工学
科目番号 0043 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 電気情報システム工学専攻 対象学年 専2
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 なし(必要に応じて,プリントを配布)
担当教員 奥 高洋

目的・到達目標

先端技術の一つである超伝導を例に,その基本から応用までを幅広く学ぶ.機能/材料開発における基礎の重要性を理解した上で,応用に際してのユニークな発想力を養うことを目指す.具体的には,以下に掲げる4つを目標とする.
1.超伝導現象について,各々説明できる.
2.代表的な超伝導材料について分類でき,それらの特徴等を説明できる.
3.強電分野における応用例を挙げて,その動作原理や実状・問題点等について説明できる.
4.弱電分野における応用例を挙げて,その動作原理や実状・問題点等について説明できる.

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設定なし超伝導の特徴的な現象について,各々説明できる.超伝導の特徴的な現象について,各々説明できない.
評価項目2超伝導の特徴的な値(λ,ξ,κほか)について説明でき,数式を用いた理論的取扱いができる.代表的な超伝導材料について分類できる.また,第1種超伝導体と第2種超伝導体についても説明できる.代表的な超伝導材料について分類できない.また,第1種超伝導体と第2種超伝導体についても説明できない.
評価項目3強電分野での応用例において,実状・問題点等を踏まえて,何らかの解決案を提示できる.強電分野における応用例を挙げて,その動作原理について説明できる.強電分野における応用例を挙げて,その動作原理について説明できない.
評価項目4弱電分野での応用例において,実状・問題点等を踏まえて,何らかの解決案を提示できる.弱電分野における応用例を挙げて,その動作原理について説明できる.強電分野における応用例を挙げて,その動作原理について説明できない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
様々な専門分野の境界に位置する超伝導を例に学ぶことで,各専攻科生の専門分野と先端技術の関わりを認識するとともに,創造力に富んだ技術者としての素養を養う.
授業の進め方と授業内容・方法:
講義形式を基本とする.全専攻共通科目ではあるが,数学,電磁気学,物性学等の基礎学力を必要とする.
注意点:
授業項目に関連する内容については予習 / 復習が必要である.加えて適宜レポート等を課すので,毎回210分以上の自学自習を行わなければならない.

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 超伝導現象① 超伝導の特徴的な現象について,各々説明できる.
2週 超伝導現象② 超伝導の特徴的な現象について,各々説明できる.
3週 超伝導現象③ 超伝導の特徴的な現象について,各々説明できる.
4週 超伝導材料① 代表的な超伝導材料について分類でき,それらの特徴等を説明できる.
5週 超伝導材料② 第1種超伝導体と第2種超伝導体について理解し,混合状態や渦糸および磁束フローについて説明できる.
6週 超伝導材料③ 超伝導現象利用時における冷却技術について説明できる
7週 強電分野への応用① 強電分野における応用例を挙げて,その動作原理や実状・問題点等について説明できる.
8週 強電分野への応用② 強電分野における応用例を挙げて,その動作原理や実状・問題点等について説明できる.
4thQ
9週 強電分野への応用③ 強電分野における応用例を挙げて,その動作原理や実状・問題点等について説明できる.
10週 強電分野への応用④ 強電分野における応用例を挙げて,その動作原理や実状・問題点等について説明できる.
11週 弱電分野への応用① 弱電分野における応用例を挙げて,その動作原理や実状・問題点等について説明できる
12週 弱電分野への応用② 弱電分野における応用例を挙げて,その動作原理や実状・問題点等について説明できる
13週 弱電分野への応用③ 弱電分野における応用例を挙げて,その動作原理や実状・問題点等について説明できる
14週 弱電分野への応用④ 弱電分野における応用例を挙げて,その動作原理や実状・問題点等について説明できる
15週 定期試験
試験答案の返却・解説
授業内容に対して達成度を確認する.
試験において間違った部分を自分の課題として把握する(非評価項目).
16週

評価割合

試験レポート合計
総合評価割合6040100
基礎的能力000
専門的能力6040100
分野横断的能力000