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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 電気電子工学科(2018年度入学〜)
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
電気磁気学Ⅲ
Electromagnetics III
2 E613-01 2021年度
4期(後学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.磁性体 2.磁気回路 3.交流回路 4.電磁波 5.地域連携 「電気磁気学Ⅲ」は電気電子・情報通信工学分野を学ぶための基礎となる重要な専門科目の ひとつである。その修得は、これに続く他の専門応用科目を理解するために必須である。本 授業では「電気磁気学Ⅰ」「電気磁気学Ⅱ」で修得した知識を基に、磁性体、磁気回路、交 流回路、電磁波の性質などについて重点的に学習する。また演習問題に多く取り組み、電気 磁気学の基礎的な問題を解く力を修得する。 (関連する学習・教育目標:J)
授業の概要および学習上の助言
教科書の以下の項目を重点的に学習する。但し、10章「交流回路」は11章「電磁波」の授業の中で補足的に学習する。  9章 磁性体(磁性体と磁化、磁性体の磁界と磁束密度、強磁性体の磁化曲線、磁気回路、磁石と磁極、磁気双極子) 10章 交流回路(交流、正弦波交流の位相、抵抗、インダクタンス、静電容量と交流回路、RLC直列回路、交流電力) 11章 電磁波(変位電流と電磁波、マクスウェル方程式、波動方程式、電磁波の性質、ポインティングベクトル) また、9〜11章の理解を深めるため、「電気磁気学Ⅰ・Ⅱ」で学んだ以下の項目を学生の達成度に合わせて復習する。  1章 電荷とクーロン力(電荷、導体と不導体、静電誘導、クーロンの法則、クーロン力の合成)  2章 電界と電位(電界、電気力線、ガウスの法則、電位、等電位面、帯電している導体の電界と電位)  3章 導体系の静電容量(静電容量、電気影像法、コンデンサ、コンデンサの接続、コンデンサのエネルギー)  4章 誘電体(誘電体の性質、分極、電界と電束密度、誘電体に蓄えられるエネルギー、誘電体を含む導体間に働く力)  5章 電流(オームの法則、抵抗と抵抗率、コンダクタンスと導電率、ジュール熱と電力、導体中の電界と電流密度)  6章 電流と磁界(ビオサバールの法則、アンペアの法則、ソレノイド磁界、磁界中の電流に働く力、電流間に働く力)  7章 電磁誘導(ファラデーの法則、磁界中の導体に生じる起電力、運動エネルギーと電気エネルギー、渦電流) 8章 インダクタンス(自己・相互インダクタンス、相互誘導、インダクタンスの接続、電磁エネルギー)  
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:基礎電気磁気学Ⅲ[金沢工業大学] 参考書:指定なし リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
本授業は「電気磁気学Ⅰ」「電気磁気学Ⅱ」に引き続き、電気磁気学の基礎知識を修得することを目的としているため、下記 の予備知識と技能が必要である。 1. 「電気磁気学Ⅰ」「電気磁気学Ⅱ」で学んだ事柄を復習しておくと共に、基礎数学力の向上に努めること。 2. 主な物理量の単位および単位系の構成を理解しておくこと。 3. 専門用語の定義および重要公式を理解すると共に、多くの演習問題に積極的に取り組むことで解答能力を高めること。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
J 磁性体中の磁化現象を理解し、磁界の計算に関する基礎的な問題が解ける。
J 磁性体で構成した磁気回路を理解し、磁束や磁界を求める基礎的な問題が解ける。
J 電磁波の性質を理解し、関連した基礎的な問題が解ける。
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 40 30 30 0 0 0 0 100
指標と評価割合 総合評価割合 40 30 30 0 0 0 0 100
総合力指標 知識を取り込む力 30 15 10 0 0 0 0 55
思考・推論・創造する力 10 10 10 0 0 0 0 30
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 0 0
発表・表現・伝達する力 0 0 0 0 0 0 0 0
学習に取組む姿勢・意欲 0 5 10 0 0 0 0 15
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 第14週に期末試験を実施する。また、進捗度に応じて中間試験を実施する。これらの試験を通して行動目 標の3項目が達成されているかどうか確認する。
クイズ
小テスト
授業の進行状況に合わせて、主に行動目標を達成しているかを逐次確認することを目的に、各章ごと程度 に実施する。実施日と実施内容については約1週間前までに予告する。
レポート 行動目標を着実に達成することを目的に、授業の進行状況に合わせ、授業と教科書の内容から数回出題す る。レポートは指定された期日までに提出しなければならない。
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
行動目標の3項目をほぼ確実に達成するとともに、電気磁気学 を基礎とする関連した専門基礎および専門応用科目などの関連 科目への興味関心と学習意欲が形成されているレベル 行動目標の3項目を70%から80%達成しているレベル。
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分
1回 学習支援計画書」および授業の進め方に関するガイダ ンス 講義と質疑 主として教科書を使用し、必 要に応じて補助資料を併用す る。 授業開始前に「学習支援計画書」 を閲覧し、学習教育目標、行動目 標、評価方法などを確認する。 復習テスト等に備え「電気磁気学 ⅠⅡ」で学んだ内容を復習する。 200
2回 「電気磁気学Ⅰ」で学んだ静電界に関する重要事項の 復習 講義と質疑 演習問題 振り返り 授業内容を復習し、「電気磁気学 Ⅰ」の教科書にある[例題]と[問 題]を解く。 200
3回 「電気磁気学Ⅱ」で学んだ静磁界および電磁誘導に関 する重要事項の復習 「電気磁気学Ⅰ・Ⅱ」の復習テスト 講義と質疑 演習問題 振り返り 授業で学んだ内容を復習し、「 電気磁気学Ⅱ」の教科書にある[ 例題]と[問題]を解く。 200
4回 第9章 磁性体 9.1 磁性体と磁化 9.2 2種類の磁性体中の磁界と磁束密度 講義と質疑 演習問題 振り返り 授業で学んだ内容を復習し、9.1 と9.2節の[問題]および関連する 巻末演習問題を解く。 次回の授業内容である9.3と9.4節 を予習する 300
5回 第9章 磁性体 9.3 強磁性体の磁化曲線 9.4 磁気回路 講義と質疑 演習問題 振り返り 授業で学んだ内容を復習し、9.3 と9.4節の[問題]および関連する 巻末演習問題を解く 次回の授業内容である9.5と9.6節 を予習する 200
6回 第9章 磁性体 9.5 磁石と磁極 9.6 磁気双極子 講義と質疑 演習問題 振り返り 授業で学んだ内容を復習し、9.5 と9.6節の[問題]および関連する 巻末演習問題を解く。 200
7回 中間試験 試験の解説 演習問題の解説 試験の実施 振り返り 中間試験に備え、これまでの授業 で学んだ第9章の内容を復習し、 第9章の[例題]、[問題]および巻 末演習問題AとBを解く 次回の授業内容である11.1節を予 習する 200
8回 第11章 電磁波 11.1 変位電流と電磁波 中間試験の結果についての自 己点検 講義と質疑 授業で学んだ内容を復習し、11.1 節の[問題]および関連する巻末演 習問題を解く。 次回の授業内容である11.2節を予 習する。 200
9回 第11章 電磁波 11.2 マクスウェルの方程式 講義と質疑 演習問題 振り返り 授業で学んだ内容を復習し、11.2 節の[問題]および関連する巻末演 習問題を解く。 次回の授業内容である11.3と11.4 節を予習する。 200
10回 第11章 電磁波 11.3 波動方程式 11.4 波動方程式の解 講義と質疑 演習問題 振り返り 授業で学んだ内容を復習し、11.3 と11.4節の[問題]および関連する 巻末演習問題を解く。 次回の授業内容である11.5と11.6 節を予習する 200
11回 第11章 電磁波 11.5 電磁波の性質 11.6 正弦波の電磁波 講義と質疑 演習問題 振り返り 授業で学んだ内容を復習し、11.5 と11.6節の[問題]および関連する 巻末演習問題を解く。 次回の授業内容である11.7節を予 習する。 200
12回 第11章 電磁波 11.7 ポインティングベクトル 講義と質疑 演習問題 振り返り 授業で学んだ内容を復習し、11.7 節の[問題]および関連する巻末演 習問題を解く 200
13回 総合学習(授業の復習と演習) 発展問題 講義と質疑 演習問題 振り返り 授業で学んだ内容を復習し、れま での授業内容を自己点検し、復習 と演習問題により総合的な理解度 を高める。疑問点は授業、学習支 援システムなどを利用して解決す る。 300
14回 期末試験 試験の解説 試験の実施 講義と質疑 振り返り 期末試験に備え、これまでの授業 で学んだ第11章の内容を復習し、 各章の[例題]、[問題]および巻末 演習問題AとBを解く 200
15回 自己点検及び振り返り授業 授業の総括と質疑 授業アンケートの実施 行動目標に対する各自の達成度を 点検し、理解が不足している部分 を学習する。 100