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科目の基本情報

開講年度 2020 年度
開講区分 工学部電気電子工学科/総合工学科電気電子工学コース ・専門教育
受講対象学生 学部(学士課程) : 2年次
選択・必修 必修
学科必修
授業科目名 電磁気学II及び演習(2018年以前入学生用)
でんじきがくにおよびえんしゅう
Electromagnetism II and Exercise (for students enrolled before 2018)
単位数 1.5 単位
ナンバリングコード
EN-ELEC-2
開放科目 非開放科目    
開講学期

後期

開講時間 火曜日 5, 6時限
開講場所 工学部教室 20番教室

担当教員 青木裕介(工学研究科電気電子工学専攻)

AOKI, Yusuke

SDGsの目標

学修の目的と方法

授業の概要 本講義は、「電磁気学I及び演習」に引き続き,電磁気現象の講義であり,磁界,電磁界のもつ性質やその法則を取り上げて説明します。
内容は電流による磁界,ビオ・サバールの法則,アンペアの周回積分の法則,ストークスの定理,インダクタンス,ファラデーの法則,強磁性体の性質、変位電流,Maxwell の方程式などを扱い,電気電子材料,電磁波の基本について述べる。「基礎電磁気学及び演習」,「電磁気学I及び演習」を理解した上で履修してほしい。
学修の目的 電気電子工学の基礎となる「電磁気現象」に関する知識を習得する。
内容は電流による磁界,ビオ・サバールの法則,アンペアの周回積分の法則,ストークスの定理,インダクタンス,ファラデーの法則,強磁性体の性質、変位電流,Maxwell の方程式などを扱い,電気電子材料,電磁波の基本について理解する。
学修の到達目標 電磁気学における電磁現象を理解する。

★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」,「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):基礎知識と専門知識(0.7),自主的継続的学習能力(0.1),制約下での仕事(0.2)
 多面的な思考能力と素養:日本や世界各国の種々の時代や地域には、多様な考え方が存在していることを学び、様々な立場から互いの意見を尊重して相互に理解できる。【認知的領域】
 技術者倫理:電気電子工学の基礎知識を身につけ、科学技術が社会や自然環境に及ぼす影響を理解し、責任ある技術者として行動できる。【情意的領域】
 基礎知識と専門知識:数学、自然科学、情報技術、並びに電気電子工学に関する基礎及び専門知識を修得し、それらの知識を応用できる。【認知的領域】
 デザイン能力・ものづくり能力:電気電子工学の基礎と専門知識を基にして、関連した情報の収集を図り、課題を解決する手法を提案でき、それに基づいて「ものづくり」を行える。【技能表現領域】
 コミュニケーション能力:実験した内容や考察した内容、調査した内容を図、表等を利用して文書により表現し、他人に説明できる能力、討論を行える。専門とする分野の英語で書かれた文献について理解し、説明できる。【技能表現領域】
 自主的継続的学習能力:電気電子工学に関連する種々の分野に関心を持ち、未知な分野が広がっていることを感じて、自主的、継続的な学習が必要であることを認識できる。【情意的領域】
 制約下での仕事の推進・統括:電気電子工学分野の基礎に関する与えられた課題または自ら設定した課題について、計画的に物事を進め、期限までにまとめて報告書を提出できる。【認知的領域】

○ 全学の教育目標
感じる力
  •  感性
  •  共感
  • ○主体性
考える力
  •  幅広い教養
  • ○専門知識・技術
  •  論理的・批判的思考力
コミュニケーション力
  • ○表現力(発表・討論・対話)
  •  リーダーシップ・フォロワーシップ
  •  実践外国語力
生きる力
  •  問題発見解決力
  •  心身・健康に対する意識
  •  社会人としての態度・倫理観

成績評価方法と基準 レポート(10点),中間テスト(30点),期末試験(60点)の総計100点で行い,総計点数/10の数値を評点とし,評点6以上を合格とします。
授業の方法 講義 演習

授業の特徴

PBL

特色ある教育

その他、能動的要素を加えた授業(ミニッツペーパー、シャトルカードなど)

英語を用いた教育

授業改善の工夫 授業アンケートの内容を授業にフィードバックする。また,授業に関して適宜意見聴取を行い,これを授業に反映させる
教科書 「新装版 電磁気学-その物理像と詳論―」小塚洋司著(森北出版㈱)
参考書
オフィスアワー 毎週木曜日, 17:50~
場所:電子情報棟1316室
受講要件
予め履修が望ましい科目 電気・電子工学に関する全ての科目の基礎である。「基礎電磁気学及び演習」、「ベクトル解析及び演習」、「電磁気学I及び演習」を履修し,十分理解していることが望ましい。
発展科目 電気・電子工学に関する全ての科目の基礎となる。
その他

授業計画

MoodleのコースURL
キーワード 電磁気学、アンペールの法則, ビオサバールの法則, 磁性体, 電磁誘導, インダクタンス, 電磁波、マクスウェル方程式
Key Word(s) electromagnetism, Ampere's law, Biot-Savart law, magnetic material, electromagnetic induction, inductance, electromagnetic wave, Maxwell's equations
学修内容 真空中の磁界
 第1回 電流による磁界の発生現象,磁束と磁束密度
 第2回 アンペールの法則
 第3回 ビオ・サバールの法則
 第4回 電磁力、磁界中を運動する電荷に働くローレンツ力,ホール効果,電流素片間に働く力

磁性体
 第5回 磁化率と透磁率,反磁性体と常磁性体,強磁性体
 第6回 強磁性体のヒステリシス現象と磁気回路、磁界と磁束密度の境界条件
 第7回 ベクトルポテンシャル

 第8回 中間テスト

電磁誘導
 第9回 電磁誘導の法則
 第10回 渦電流、導体における表皮効果

インダクタンス
 第11回 自己及び相互インダクタンス
 第12回コイルの接続、電流の有する磁気的エネルギー

電磁波
 第13回 変位電流、マクスウェル方程式 
 第14回 電磁波、ポインティングベクトル

まとめ
 第15回 全体のまとめ、専門科目との対応、意義

 第16回 期末試験
 
事前・事後学修の内容 毎回の授業において,レポート課題を課す。
授業内容の予習,復習についても自主的に行うこと。

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