科目ナンバー

SE-EL2-5A10

履修条件・関連科目等

　履修条件ではないが、高等学校の物理や化学の授業で学習した電気、磁気についての基礎知識の復習しながら、専門知識の理解に結び付けて行くので、１年生で学習する物理１、物理２、物理実験、数学Ａ、数学Bや線形代数の講義科目もしっかり勉強していることが望まれます。

授業で使用する言語

日本語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

　電磁気学は、電気回路理論とともに電気電子情報通信工学科の専門基礎科目です。電気・磁気とそれに関連したエネルギー現象を定性的に理解するばかりでなく、それらの現象を定量的に理解して数学的に正しく表現することを講義と演習を通して学習します。
　電磁気学及演習１は、特に静電気的な性質について、学習します。

科目目的

電磁気学は、電気回路理論とともに電気電子情報通信工学科の基礎科目の一つであり、２年生から始まる専門科目です。静止した電荷のまわりで起きる電気現象とそれに関連したエネルギー現象を定性的に理解するばかりでなく、それらの現象を定量的に表現することを目的とします。

到達目標

　電磁気学の基礎知識として、電流、電圧、電力、電界、磁界、エネルギー等の諸量についての基本的な知識を身につけ、静電荷から生じる静電界、電位ポテンシャル、静電エネルギーならびに静電容量の考え方を理解し、目には見えない電荷の周りの電界、電位分布の様子を図示できること、さらに電界のベクトル表示から線積分して電位を、また逆に電位ポテンシャルから微分して電界を求めることができること、電極間の電荷分布から電位を求め、静電容量を求めることができることを到達目標とします。

授業計画と内容

講義と平行して演習を行い、講義の時間では十分説明できなかった問題をTAと一緒に解くことになります。第1部から第4部の終わりに、小テストを行いますので、4回の小テストをすべて受けてください。講義はもちろん、演習の時間にも参加が望まれます。演習時間への出席が60％以上必要です。
　第1部　数学的準備
第１回　微積分、ベクトル演算
第２回　ベクトルの内積、外積
第３回　講義１、２回目分の演習
第４回　スカラ関数の勾配、ベクトル関数の発散、回転
第５回　講義４回目分の演習
第６回　第１部分のまとめと小テスト
第７回　第１部分の小テストの返却と解説
　第２部　真空中の電荷と静電界
第８回　電荷と電荷分布
第９回　電荷に対するクーロンの法則
第10回　講義8,9回目分の演習
第11回　重ね合わせの定理、ガウスの法則
第12回　講義11回目分の演習
第13回　第2部分のまとめと小テスト
第14回　第2部分の小テストの返却と解説
　第３部　真空中の電位とコンデンサ
第15回　電位と位置エネルギー
第16回　ダイポールモーメント
第17回　講義15,16回目分の演習
第18回　真空中の静電容量とコンデンサ
第19回　講義18回目分の演習
第20回　第3部分のまとめと小テスト
第21回　第3部分のテスト返却と解説
　第４部　誘電体中の静電界I
第22回　誘電分極と誘電率、
第23回　誘電体中の静電容量とコンデンサ
第24回　講義22,23回目分の演習
第25回　境界条件、コンデンサに働く力
第26回　講義25回目分の演習
第27回　第4部分のまとめと小テスト
第28回　第4部分の小テストの解説

注）講義、演習と小テストの時間は、進度や教室の割り当て等の都合でスロットの入れ替えが起きることがあります。詳しくは学期最初に配布される予定表を参考のこと。またコロナウイルス蔓延の関係で小テストを講義室に集合して行えない場合には、別途レポート提出に変わる可能性もあります。

授業時間外の学修の内容

指定したテキストやレジュメを事前に読み込むこと

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

　講義内容を忘れないうちに、その週に講義された内容に含まれる例題、教科書の例題、演習問題、演習用のプリントの例題を，自分で必ず自分でノートに書いて解いてみることを勧めます。
　もしどうしてもうまく解けないときは、演習の時間やオフィスアワー（講義後に相談日程のアポイントをとることを勧めます）等を利用して、そのノートを持参してどこが悪いのか見直してください。

授業時間外の学修に必要な時間数／週

・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。

成績評価の方法・基準

成績評価の方法・基準（備考）

評価方法： 最終評価は期末試験の点数を60％、計４回の小テストの合計点数を40％で換算して総合的に評価します。またコロナウイルス蔓延の関係で小テストならびに最終試験を講義室に集合して行えない場合には、別途レポート提出に変える可能性もあります。演習等への出席が60％以上必要です。

課題や試験のフィードバック方法

授業時間内で講評・解説の時間を設ける

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

講義中に配布する演習プリントは各自自分で解いた後に、演習の時間を設け、それらの問題の解説を行う。また小テストは採点後学生に返却するとともに、解説します。

アクティブ・ラーニングの実施内容

その他

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

演習の時間を通して、与えられた演習問題の具体的な解き方や講義内容に関連した問題についての討論をチーティングアシスタントとともに行います。

授業におけるICTの活用方法

実施しない

授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）

実務経験のある教員による授業

いいえ

【実務経験有の場合】実務経験の内容

【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容

テキスト・参考文献等

テキスト：
宇野 亨、白井 宏 「電磁気学」 コロナ社、2010年発行　3,800円＋税
ISBN 978-4-339-00814-2

必要に応じて講義・演習用のプリントを配布します。

参考書：
電磁気学は多くの優れた図書が出版されており、図書館等で自分にあった参考書を見つけてほしい。必要があれば紹介します。

その他特記事項

参考URL