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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
電気電子工学専攻
対象課程 科目名 単位数 科目コード 開講時期 授業科目区分
博士前期課程(修士課程)
電気磁気学特論
Electromagnetism
2 2563-01 2022年度
前学期
関係科目
担当教員名
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.ガウスの法則 2.電磁誘導 3.マックスウェルの方程式 4.波動方程式 5.電磁波 学部で習得した電気磁気学の基礎知識をマックスウェルの方程式に基づいて体系化すること により、電気磁気学の理解をさらに深めることを目標とする。電気および磁気に関する諸量 および法則の物理的内容を理解し、電気磁気現象の様々な問題に取り組む際に基本原則に戻 って自ら解決法を構築できる能力の確立を目指す。
授業の概要および学習上の助言
電気磁気学はマックスウェルの電磁方程式により体系化された理論体系である。本特論では、電気磁気現象の実験から得られ た種々の法則を整理することにより(微分形の)マックスウェル方程式を導き、そこから導かれる電磁波の発生とその性質に ついて議論する。理解に必要な微分、積分、ベクトル解析等の数学も必要に応じて内容に含める。講義とともに内容の理解に 必要な演習により電気電子専攻の基礎学力としての定着を図る。 評価は、適宜実施する演習課題および授業の最後に実施する期末試験により行う。
教科書および参考書・リザーブドブック
指定せず
履修に必要な予備知識や技能
本講義は、微分演算子やベクトル解析の復習から始めるが、微積分や線形代数などの数学の基礎知識を前提にしている。 また、学部で履修した電気磁気学の授業ノートを復習しておくことを望む。
学生が達成すべき行動目標
No.
電気・磁気の諸法則を理解できる
マックスウェルの方程式の内容を理解できる
波動方程式の解法を理解できる
電磁波の性質を理解できる
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 0 60 0 0 0 0 100
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 授業の理解度を確認するため、期末試験を実施する。
クイズ
小テスト
レポート 授業の理解度を確認するため、複数回のレポート課題を課す。提出期限を厳守すること。
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
上記行動目標の(1)から(4)を80%以上達成するレベル 上記行動目標の(1)から(4)を60%程度達成するレベル
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 ベクトル解析の基礎的内容の復習  ベクトル演算の公式、ガウスの定理、ストークスの  定理について 事前に配布する資料を用いて 講義する 配布資料による予習 100
2 電場とガウスの法則 事前に配布する資料を用いて 講義する 配布資料による復習および予習 レポートが課された場合は、次週 の授業時に提出する 100
3 静電場における基本法則 事前に配布する資料を用いて 講義する 配布資料による復習および予習 レポートが課された場合は、次週 の授業時に提出する 100
4 分極ベクトルと電束密度 事前に配布する資料を用いて 講義する 配布資料による復習および予習 レポートが課された場合は、次週 の授業時に提出する 100
5 電流と磁場の発生 事前に配布する資料を用いて 講義する 配布資料による復習および予習 レポートが課された場合は、次週 の授業時に提出する 100
6 ビオ・サバールの法則 事前に配布する資料を用いて 講義する 配布資料による復習および予習 レポートが課された場合は、次週 の授業時に提出する 100
7 アンペールの法則 事前に配布する資料を用いて 講義する 配布資料による復習および予習 レポートが課された場合は、次週 の授業時に提出する 100
8 静磁場の基本法則 事前に配布する資料を用いて 講義する 配布資料による復習および予習 レポートが課された場合は、次週 の授業時に提出する 100
9 ベクトルポテンシャルとゲージ変換 事前に配布する資料を用いて 講義する 配布資料による復習および予習 レポートが課された場合は、次週 の授業時に提出する 100
10 電磁誘導 事前に配布する資料を用いて 講義する 配布資料による復習および予習 レポートが課された場合は、次週 の授業時に提出する 100
11 変位電流の導入とマックスウェルの方程式の導出 事前に配布する資料を用いて 講義する 配布資料による復習および予習 レポートが課された場合は、次週 の授業時に提出する 100
12 波動方程式の解と電磁波の性質 事前に配布する資料を用いて 講義する 配布資料による復習および予習 レポートが課された場合は、次週 の授業時に提出する 100
13 電磁場のエネルギーとポインティングベクトル 事前に配布する資料を用いて 講義する 配布資料による復習および予習 レポートが課された場合は、次週 の授業時に提出する 100
14 期末試験の実施 授業内容の知識の整理および 理解度確認のため期末試験を 実施する 配布資料を用いてこれまでの授業 内容を十分に復習しておくこと 100
15 授業全般の総括 期末試験の解説および授業全 体を通して理解不足と思われ る点について質疑応答を行う