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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 2024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.オンライン/オンデマンド 電気の基礎知識を習得し、物理的・数学的考察により、具体的な問題に適用できる電気電子 基礎能力を身に着けることを学習・教育目標とする。「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り、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。(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。  必要に応じ、オンライン(遠隔)やオンデマンド授業などデジタルを活用した学習を行う場合がある。  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