シラバス
授業科目名 | 年度 | 学期 | 開講曜日・時限 | 学部・研究科など | 担当教員 | 教員カナ氏名 | 配当年次 | 単位数 |
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電磁気学及演習2 | 2024 | 後期複数 | 土3,土4 | 理工学部 | 白井 宏 | シライ ヒロシ | 2年次配当 | 3 |
科目ナンバー
SE-EL2-5A11
履修条件・関連科目等
履修条件ではないが、2年生前期で学習した電磁気学及演習1の内容はもちろんのこと、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基礎科目の一つであり、2年生の前期から開始した電磁気学及演習1に続く専門科目です。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2では電流や磁荷に起因して生じる現象について学びます。
科目目的
電荷の移動である電流が流れることや磁石のまわりに起きる磁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する。
到達目標
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る。特にスカラ量とベクトル量の違いやベクトルの微積分の意味を理解して、電流の周りに作られる磁界の分布の様子を図示できること、さらに磁界、磁束密度のベクトル表示から面積分して磁束を求めることができること、電気回路との対応から磁気回路を理解すること、加えて電流と回路に作られる磁束の関係からインダクタンス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と一緒に解きます。各章の終わりに、小テストを行います。講義はもちろん、演習の時間にも参加が望まれます。演習等への出席が60%以上必要です。
第1部 静電界(電磁気学及演習1のまとめ)と境界値問題
第1回 静電界のまとめ
第2回 ラプラスの方程式
第3回 第1、2回目の講義分の演習
第4回 境界値問題、影像法
第5回 第4回目の講義分の演習
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 定常電流と真空中の静磁界
第8回 定常電流と保存則
第9回 オームの法則とキルヒホッフの法則
第10回 第8,9回目の講義分の演習
第11回 磁石による磁気作用、アンペアの力、ローレンツ力
第12回 第11回の講義分の演習
第13回 第2部分のまとめと小テスト
第14回 第2部分の小テスト返却と解説
第3部 アンペアの法則と磁性体
第15回 アンペアの法則、
第16回 物質の磁化
第17回 第15,16回の講義分の演習
第18回 磁性体と磁気回路
第19回 第18回目の講義分の演習
第20回 第3部分のまとめと小テスト
第21回 第3部分の小テストの返却と解説
第4部 電磁誘導
第22回 ファラデーの電磁誘導の法則
第23回 インダクタンス
第24回 第22,23回の講義分の演習
第25回 磁気エネルギーと変位電流
第26回 第25回目の講義分の演習
第27回 第4部分のまとめと小テスト
第28回 第4部分の小テストの返却と解説
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る)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
種別 | 割合(%) | 評価基準 |
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期末試験(到達度確認) | 60 | 学期を通して静電界に関する全体的な理解を深め、問題を解決できるかを評価します。 |
その他 | 40 | 4回の小テストによって、各項の具体的な問題を理解し、 適切な定式化によって、解決できるかどうかを評価します。 |
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%、4回の小テストの点数を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。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
教科書:(電磁気および演習1と同じ)
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ください。必要があれば紹介します。