2023年 理工学部 シラバス - 電子工学科
設置情報
| 科目名 | 電磁気学Ⅰ及び演習 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 電子工学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 芦澤 好人 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 3 | 曜日時限 | 火曜1･2 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | J21B |
| クラス | |||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 身近な電子機器の動作原理の根底にある電磁気現象の基礎を理解できる。 真空中及び誘電体中でのクーロン力・電界・電位・電流について理解を深めることができる。 関連する基礎的な問題を解くことができる。 ※本科目は未来博士工房対応科目である。 本授業科目はDP3及びCP3に該当しています。 |
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| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」 適宜演習・宿題を課す。 講義内容の理解を深めるため、内容毎に小試験や課題での演習を行う。 解答の配布や解説により、理解不足の部分を自分で把握し確かな実力に結びつける。 数名のグループに分かれてグループワーク教室での演習も行う。 |
| 履修条件 | 「電磁気学のための基礎数学」の内容を修得していることが望ましい |
授業計画
| 第1回 | 真空中の静電界(1)：クーロンの法則と静電界、遠隔作用、場の作用、電界と電気力線 【事前学習】電磁気学のための基礎数学の内容について復習しておくこと。 クーロンの法則と静電界、遠隔作用、場の作用、電界と電気力線について、テキストを読んで予習し、理解できない箇所を明確にしておくこと（120分） 【事後学習】講義で行った内容を復習し、演習課題をすべて解いて理解を深めること。課題は期限までに提出すること。(180分) |
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| 第2回 | 真空中の静電界(2)： 電位、等電位面と電位の傾き 【事前学習】第1回の内容について復習しておくこと。電位、等電位面と電位の傾きについて、テキストを読んで予習し、理解できない箇所を明確にしておくこと（120分） 【事後学習】講義で行った内容を復習し、演習課題をすべて解いて理解を深めること。課題は期限までに提出すること。(180分) |
| 第3回 | 第１回から第２回までの内容について、グループワーク演習及び中間試験を行う。 【事前学習】第１回から第２回の内容について復習しておくこと（120分） 【事後学習】講義で行った演習、試験内容を復習し、演習課題をすべて解いて理解を深めること。課題は期限までに提出すること。(180分) |
| 第4回 | 真空中の静電界(3)： ガウスの定理 【事前学習】第１回から第３回の内容について復習しておくこと。ガウスの定理について、テキストを読んで予習し、理解できない箇所を明確にしておくこと（120分） 【事後学習】講義で行った内容を復習し、演習課題をすべて解いて理解を深めること。課題は期限までに提出すること。(180分) |
| 第5回 | 真空中の静電界(４)： 静電界中の導体、電気力線の発散 【事前学習】第４回の内容について復習しておくこと。静電界中の導体、電気力線の発散について、テキストを読んで予習し、理解できない箇所を明確にしておくこと（120分） 【事後学習】講義で行った内容を復習し、演習課題をすべて解いて理解を深めること。課題は期限までに提出すること。(180分) |
| 第6回 | 第１回から第5回までの内容について、グループワーク演習及び中間試験を行う。 【事前学習】第１回から第５回の内容について復習しておくこと（120分） 【事後学習】講義で行った演習、試験内容を復習し、演習課題をすべて解いて理解を深めること。課題は期限までに提出すること。(180分) |
| 第7回 | 誘電体内の静電界(1)： 分極現象、分極率と分極電荷、電気二重層 【事前学習】第1回から第６回の内容について復習しておくこと。分極現象、分極率と分極電荷、電気二重層について、テキストを読んで予習し、理解できない箇所を明確にしておくこと（120分） 【事後学習】講義で行った内容を復習し、演習課題をすべて解いて理解を深めること。課題は期限までに提出すること。(180分) |
| 第8回 | 誘電体内の静電界(2)：電束密度、境界条件、誘電体があるときのガウスの定理 【事前学習】第７回の内容、ガウスの定理の内容について復習しておくこと。電束密度、境界条件、誘電体があるときのガウスの定理について、テキストを読んで予習し、理解できない箇所を明確にしておくこと（120分） 【事後学習】講義で行った内容を復習し、演習課題をすべて解いて理解を深めること。課題は期限までに提出すること。(180分) |
| 第9回 | 誘電体内の静電界(3)： 静電容量とコンデンサー 【事前学習】第８回の内容について復習しておくこと。静電容量とコンデンサーについて、テキストを読んで予習し、理解できない箇所を明確にしておくこと（120分） 【事後学習】講義で行った内容を復習し、演習課題をすべて解いて理解を深めること。課題は期限までに提出すること。(180分) |
| 第10回 | 静電界のエネルギー(1)： 多導体系の電位、帯電している系のエネルギー、電界中のエネルギー密度 【事前学習】第９回の内容について復習しておくこと。多導体系の電位、帯電している系のエネルギー、電界中のエネルギー密度について、テキストを読んで予習し、理解できない箇所を明確にしておくこと（120分） 【事後学習】講義で行った内容を復習し、演習課題をすべて解いて理解を深めること。課題は期限までに提出すること。(180分) |
| 第11回 | 静電界のエネルギー(2)：静電力のエネルギーによる記述 【事前学習】第１０回の内容について復習しておくこと。静電界のエネルギーによる記述について、テキストを読んで予習し、理解できない箇所を明確にしておくこと（120分） 【事後学習】講義で行った内容を復習し、演習課題をすべて解いて理解を深めること。課題は期限までに提出すること。(180分) |
| 第12回 | 第１回から第１１回までの内容について、グループワーク演習及び中間試験を行う。 【事前学習】第１回から第１１回の内容について復習しておくこと（120分） 【事後学習】講義で行った演習、試験内容を復習し、演習課題をすべて解いて理解を深めること。課題は期限までに提出すること。(180分) |
| 第13回 | ラプラス・ポアソンの方程式の適用、影像法 【事前学習】第１回から第１２回の内容について復習しておくこと。ラプラス・ポアソンの方程式の適用、影像法について、テキストを読んで予習し、理解できない箇所を明確にしておくこと（120分） 【事後学習】講義で行った内容を復習し、演習課題をすべて解いて理解を深めること。課題は期限までに提出すること。(180分) |
| 第14回 | 電流：電流、電流密度、オームの法則、抵抗率、連続性、境界条件 【事前学習】第1３回の内容について復習しておくこと。電流、電流密度、オームの法則、抵抗率、連続性、境界条件について、テキストを読んで予習し、理解できない箇所を明確にしておくこと（120分） 【事後学習】講義で行った内容を復習し、演習課題をすべて解いて理解を深めること。課題は期限までに提出すること。(180分) |
| 第15回 | 第１回から第１４回までの内容について、グループワーク演習及び試験形式での実力確認を行う。 【事前学習】第1回～第1４回の内容について復習しておくこと。理解できていない箇所を明確にしておくこと（120分） 【事後学習】講義で行った内容を復習し、演習課題をすべて解いて理解を深めること。課題は期限までに提出すること。(180分) |
その他
| 教科書 |
『図でよくわかる電磁気学』 伊藤 彰義, 中川 活二, 細野 裕行, 塚本 新 コロナ社 2014年 第1版
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| 参考書 |
いくつかある電磁気学の参考書から各自選択して所有することを推奨する。
例）「電磁気学」 兵頭俊夫 著，裳華房社 など
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| 成績評価の方法 及び基準 |
定期試験 50％ 中間試験 30％ 小テスト 20% |
| 質問への対応 | 随時、研究室にて対応 |
| 研究室又は 連絡先 |
4号館2階422室 ashizawa.yoshito＠nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
月曜 船橋 10:40 ～ 11:40 4号館2階422室
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| 学生への メッセージ |
丸暗記すると難しいが、自分で考えれば決して難しい内容ではありません。 質問はいつでも大歓迎です。 積極的に授業に参加してください。 |