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Ⅱ及び演習 | ||
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| 設置学科 | 電子工学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 芦澤 好人 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 3 | 曜日時限 | 火曜1･2 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | J21E |
| 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ようになる。定常電流が作りだす磁界、時間的に変化した電界・磁界が及ぼす効果、自由空間や損失媒質中での電磁波の伝搬 などを理解することができる。関連する基礎的な問題を解くことができるようになる。 ※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Ⅰおよび演習」を修得していること 「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 | 真空中の静磁界(１)：ベクトル場の回転、ローレンツ力、真空中の磁気的な場、アンペアの周回積分の法則 【事前学習】電磁気学Iおよび演習の内容について復習しておくこと。 ベクトル場の回転、ローレンツ力、真空中の磁気的な場、アンペアの周回積分の法則について、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。課題は次回の講義開始時までに提出すること。(180分) |
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| 第2回 | 真空中の静磁界(２)：ベクトルポテンシャル、ビオ・サバールの法則 【事前学習】第１回の内容について復習しておくこと。ベクトルポテンシャル、ビオ・サバールの法則について、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。課題は次回の講義開始時までに提出すること。(180分) |
| 第3回 | 真空中の静磁界(３)：インダクタンス 【事前学習】第２回の内容について復習しておくこと。インダクタンス 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。課題は次回の講義開始時までに提出すること。(180分) |
| 第4回 | 第１回から第３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３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5回 | 磁性体中の静磁界（1）：磁気双極子、磁化に等価な電流密度 【事前学習】第１回から第４回の内容について復習しておくこと。磁気双極子、磁化に等価な電流密度について、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。課題は次回の講義開始時までに提出すること。(180分) |
| 第6回 | 磁性体中の静磁界（2）：磁界の強さと比透磁率、磁束密度と磁界の境界条件、永久磁石、磁気回路 【事前学習】第５回の内容について復習しておくこと。磁界の強さと比透磁率、磁束密度と磁界の境界条件、永久磁石、磁気回路について、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。課題は次回の講義開始時までに提出すること。(180分) |
| 第7回 | 磁性体中の静磁界（3）：磁気的エネルギー、磁気的な力と回転力 【事前学習】第６回の内容について復習しておくこと。磁気的エネルギー、磁気的な力と回転力について、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。課題は次回の講義開始時までに提出すること。(180分) |
| 第8回 | 磁性体中の静磁界（4）：磁性材料の分類、磁化するのに必要なエネルギー、ホール効果 【事前学習】第７回の内容について復習しておくこと。磁性材料の分類、磁化するのに必要なエネルギー、ホール効果について、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。課題は次回の講義開始時までに提出すること。(180分) |
| 第9回 | 電磁誘導、電流に働く力 【事前学習】第8回の内容について復習しておくこと。電磁誘導、電流に働く力について、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。課題は次回の講義開始時までに提出すること。(180分) |
| 第10回 | 第１回から第９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９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11回 | 電磁波（1）：電磁界の基礎方程式、自由空間における電磁波 【事前学習】第１回から１0回の内容について復習しておくこと。電磁界の基礎方程式、自由空間における電磁波について、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。課題は次回の講義開始時までに提出すること。(180分) |
| 第12回 | 電磁波（2）：平面波、数ベクトル、空間の特性インピーダンス 【事前学習】第１１回の内容について復習しておくこと。平面波、数ベクトル、空間の特性インピーダンスについて、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。課題は次回の講義開始時までに提出すること。(180分) |
| 第13回 | 電磁波（3）：損失のある場合の波動方程式、侵入の深さ、ポインティングベクトル 【事前学習】第１２回の内容について復習しておくこと。損失のある場合の波動方程式、侵入の深さ、ポインティングベクトルについて、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。課題は次回の講義開始時までに提出すること。(180分) |
| 第14回 | 電磁波（4）：電磁界の境界条件、導体・誘電体への平面波の垂直入射、偏波 【事前学習】第１３回の内容について復習しておくこと。電磁界の境界条件、導体・誘電体への平面波の垂直入射、偏波について、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。課題は次回の講義開始時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 |
伊藤 彰義, 中川 活二, 細野 裕行, 塚本 新 『図でよくわかる電磁気学』 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 09:30 ～ 10:30 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。 |