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科目の基本情報

開講年度 2017 年度
開講区分 工学部電気電子工学科 ・専門教育
受講対象学生 学部(学士課程) : 1年次
選択・必修 必修
授業科目名 基礎電磁気学及び演習
きそでんじきがくおよびえんしゅう
Elementary Electromagnetism and Exercise
単位数 1.5 単位
他学部・他研究科からの受講
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

後期

開講時間 木曜日 5, 6時限
開講場所 工学部教室

担当教員 元垣内 敦司(工学研究科電気電子工学専攻)

MOTOGAITO, Atsushi

学習の目的と方法

授業の概要 電磁気学は,電気・電子工学を学ぶ上で最も基礎となる科目の一つである。ここでは,電磁気学の体系を概観することを目的とし,静電界,静磁界の基本法則について学習する。また,時間的に変動する電磁界,すなわち電磁波の基礎事項について学ぶ。さらに, 演習問題を解くことにより,電磁気学の基本的な考え方についての理解を深める。
学習の目的 ・電気電子工学において必要となる電磁気学の基本事項について理解する。
・電磁気学の諸法則が、最終的にマックスウェルの方程式という形で整理されることを理解する。
学習の到達目標 以下の知識,能力を身につけることを目的とする。

「基礎知識と専門知識」
 ・静電界,静磁界の基本法則を理解し,さらに時間変動する電界,磁界の基本法則について理解できる。
 ・電磁気学に関する基本的な演習問題を解くことが出来る。
「自主的継続的学習能力」
 ・与えられたレポート課題について、自主的に資料収集を行い、整理してレポートとしてまとめることができる。
 ・授業内容およびレポートなどの自主学習を通し、電磁気学現象は自然界に満ちあふれている現象であり、またこれらが工学のさまざまな場面で応用されていることが理解できる。
「制約下での仕事」
 ・与えられたレポート課題について、限られた期日までに限られた量の文章、数式および図を用いてまとめ、提出することができる。

講義およびレポートにより,学習・教育目標:「基礎知識と専門知識」、「自主的継続的学習能力」および「制約下での仕事」に関する能力を向上させる。
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標
○ JABEE 関連項目
学習・教育目標との関連(達成度点検シートの重み):「基礎専門」(0.7)、「自主的継続的学習能力」(0.1)、「制約下での仕事」(0.2)

○ 全学の教育目標
感じる力
  •  感性
  •  共感
  •  倫理観
  •  モチベーション
  • ○主体的学習力
  •  心身の健康に対する意識
考える力
  •  幅広い教養
  • ○専門知識・技術
  • ○論理的思考力
  •  課題探求力
  •  問題解決力
  •  批判的思考力
コミュニケーション力
  •  情報受発信力
  •  討論・対話力
  •  指導力・協調性
  •  社会人としての態度
  •  実践外国語力
生きる力
  •  感じる力、考える力、コミュニケーション力を総合した力

電気電子技術者として必須とされる、電磁気学の基礎を習得することを目標とします。
ここで習得した知識が、今後学習するさまざまな専門科目と深くつながっていることを理解してください。そして電磁気学が先端科学技術の基礎となる学問であることを理解し、技術者となった時に直面するさまざまな問題解決に生かせるようにしてください。

授業の方法 講義 演習

授業の特徴 能動的要素を加えた授業 Moodle

教科書 「新装版 電磁気学」-その物理像と詳論― (小塚洋司,森北出版)
参考書 「電気・電子工学ライブラリ 電気磁気学の基礎」(湯本雅恵,数理工学社)
「電磁気学」(中山正敏,裳華房)
「新装 電磁気学の基礎」(斉藤幸喜,宮代彰一,高橋清,森北出版)
「電気磁気学」(石井良博,コロナ社)
「図解入門 よくわかる電磁気学の基本と仕組み」(潮秀樹,秀和システム)
「電磁気学 はじめて学ぶ電磁場理論」(遠藤雅守,森北出版)
成績評価方法と基準 中間テスト40%、期末試験40%、レポート20%、計100%=100点とし,総計点/10を四捨五入して最終成績とし,6以上を合格とする。
原則として,授業(試験を含む)を5回以上欠席した場合は不合格とする。
オフィスアワー オフィスアワー:毎週水曜日16:30~18:00
教員室:電気電子棟1階1118室
連絡方法:電子メールmotogaito@elec.mie-u.ac.jp(訪問予定をE-mailで尋ねてください。)
なお,その他の日時についても可能であれば受け付けるので,希望があればmotogaito@elec.mie-u.ac.jpまで問い合わせて下さい。
受講要件 次の条件のいずれかを満たさないと、受講できない。
(1)プレースメントテスト(物理)に合格すること。
(2)プレースメントテスト(物理)不合格者は、1年前期に高校物理の補修を行い、再試験に合格すること。
予め履修が望ましい科目 高等学校の物理、基礎物理学Ⅰ、基礎電気回路論Ⅰ及び演習
発展科目 本科目は電気・電子工学に関する全ての科目の基礎であるが,特に2年次に開講される「電磁気学I及び演習」,「電磁気学II及び演習」の基礎となる科目である。
授業改善への工夫 式の暗記にならないよう、具体的な電磁気現象に関する物理的なイメージの定着を最優先とした授業を行います。
学生の授業評価アンケートの結果を参考に,次期の授業内容の改善を行う。
その他 2年次に開講される「電磁気学I及び演習」、「電磁気学II及び演習」は、本講義の内容を理解していることを前提に進められます。

授業計画

キーワード 電荷,電界,電流,磁界,電磁誘導,電磁波
Key Word(s) Electric Charge, Electric Field, Current, Magnetic Field, Electromagnetic Induction, Electromagnetic Wave
学習内容 第1回 ガイダンス(電磁気学の位置づけ)、電荷
第2回 真空中の静電界(1)電界と電位
第3回 真空中の静電界(2)真空中のガウスの定理
第4回 導体のある場の静電界
第5回 誘電体(1)誘電体の存在する場の静電界と分極
第6回 誘電体(2)誘電体中のガウスの定理
第7回 電界の場に蓄えられるエネルギーと力
第8回 中間テスト
第9回 定常電流
第10回 真空中の磁界(1)電流と磁界、アンペールの法則
第11回 真空中の磁界(2)磁界中の電流に働く力
第12回 磁性体
第13回 電磁誘導とインダクタンス
第15回 電磁波
第16回 期末試験
学習課題(予習・復習) 毎週、レポート課題を課します(内容は主に教科書の演習問題)。授業を受けたら,レポートの問題を解くとともに,授業の内容を必ず復習するようにしてください。
ナンバリングコード(試行) EN-ELEC-2

※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら


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