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科目の基本情報
| 開講年度 | 2023 年度 | |
|---|---|---|
| 開講区分 | 共通教育・専攻基礎科目 | |
| 受講対象学生 |
学部(学士課程) : 1年次 工学部 総合工学科 電気電子工学コース1年生 (工・1E) |
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| 授業科目名 | 基礎物理学Ⅱ | |
| きそぶつりがくに | ||
| Basic Physics II | ||
| 単位数 | 2 単位 | |
| ナンバリングコード | libr-fndt-PHYS1512-004
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| 開放科目 | 非開放科目 | |
| 分野 | ||
| 分類・領域 |
教養基盤科目・基礎教育 (2022（令和4）年度〜2015（平成27）年度入学生対象) |
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| 開講学期 |
後期 |
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| 開講時間 |
木曜日 9, 10時限 |
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| 授業形態 |
対面授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい
「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業 |
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| 開講場所 | ||
| 担当教員 | 元垣内 敦司（工学部） | |
| MOTOGAITO, Atsushi | ||
| SDGsの目標 |
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| 連絡事項 | 2022度から木曜9,10時限の１クラスで開講しています。1クラス化に伴い、電気電子工学コースの学生の再履修の人は木曜9, 10時限のクラスで受講してください。 対面授業で実施しますが、Zoomの画面共有機能を利用し、オンラインでも出席できるようにします。やむを得ない理由でオンラインで出席を希望する場合は、指定された期日までに連絡があった場合、オンライン受講を認めます。ただし、対面で8回以上出席してください。 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい |
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学修の目的と方法
| 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。 |
|---|---|
| 学修の目的 | ・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。 |
| 学修の到達目標 | 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 |
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| 成績評価方法と基準 | 定期試験90％、レポート10％、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。レポートは冬休みに実施する。 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。 |
| 授業の方法 | 講義 演習 |
| 授業の特徴 |
Moodleを活用する授業 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） |
| 授業改善の工夫 | 昨年度より教科書を変更し、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。 講義日に演習レポートを課し、その日に学んだことをその日のうちに復習できるようにすると共に、演習レポートの解説を翌週の講義日冒頭に行って、理解度をチェックできるようにしています。 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。 |
| 教科書 | 「ライブラリ 物理学グラフィック講義=3 グラフィック講義 電磁気学の基礎」（和田純夫, サイエンス社） |
| 参考書 | 「新装版 電磁気学」－その物理像と詳論― （小塚洋司，森北出版） 「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） 「要点がわかる電磁気学」（石井望, コロナ社） 「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） 「ライブラリ物理学・工学系物理学講義ノート５ 電磁気学講義ノート」（市田正夫, サイエンス社） |
| 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1116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 | 2022度から木曜9, 10時限の1クラスにしましたので、電気電子工学コースの再履修の人は、木曜9, 10時限で受講してください。 他コースの学生が受講する場合は、クラス担任の許可を得てから、元垣内まで申し出てください。クラス担任と元垣内の両方の許可が得られたら、受講を認めます。受講が認められるまでは履修申告をしないようにしてください、なお、電磁気学は電気電子工学コースの学生にとって、最も基礎的な重要な科目のため、他コース向け基礎物理学Ⅱより難易度が高いことを承知の上で、受講して下さい。 |
| 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 |
| 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年次以降に電気電子工学コースの専門教育科目で開講される「電磁気学I」，「電磁気学II」の基礎となる科目である。 |
| その他 | 2年次以降に電気電子工学コースの専門教育科目で開講される「電磁気学I」、「電磁気学II」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
| MoodleのコースURL |
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| 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 |
| 学修内容 | 第１回 ガイダンス（電磁気学の位置づけ）、第1章 電気入門 電荷・電流・電池 第２回 第1章 電気入門 電気エネルギー・オームの法則 第３回 第2章 電場と電位 クーロンの法則・電場 第４回 第2章 電場と電位 ガウスの法則 第５回 第2章 電場と電位 電気エネルギーと電位 第６回 第2章 電場と電位 コンデンサー・導体の性質、第3章 直流回路 導線内の電場とオームの法則 第７回 第4章 磁気現象の基本 磁気力と磁場 第８回 第4章 磁気現象の基本 磁場と磁気力の大きさ・アンペールの法則 第９回 第4章 磁気現象の基本 ローレンツ力・磁気力を利用した発電 第10回 第5章 電磁誘導と交流回路 電磁誘導・自己誘導 第11回 第6章 物質の電気的・磁気的性質 誘電分極・誘電率 第12回 第6章 物質の電気的・磁気的性質 磁性体・磁化電流 第13回 第6章 物質の電気的・磁気的性質 強磁性体・相互インダクタンス 第14回 第7章 マクスウェル方程式と電磁波 波の形・電磁波の例 第15回 第7章 マクスウェル方程式と電磁波 電場・磁場の4法則・電磁波の存在 第16回 定期試験 |
| 事前・事後学修の内容 | 講義中に演習を頻繁に入れます。また，レポートを冬休みに実施します。授業を受けたら，授業の内容を必ず復習するようにしてください。 |
| 事前学修の時間:120分/回 事後学修の時間:120分/回 |