電磁気学Ⅱ及び演習 (J21E)

日本大学理工学部

2024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
設置学科	電子工学科	学年	2年
担当者	岩田　展幸	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。
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
ディプロマ・ポリシー（DP）及びカリキュラム・ポリシー（CP）との関連	本授業科目はDP3及びCP3に該当している。

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	【事前学修】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。【事後学修】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。	【事前学修】2時間【事後学修】3時間
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	【事前学修】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。【事後学修】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。	【事前学修】2時間【事後学修】3時間
第3回	真空中の静磁界(３)：インダクタンス	【事前学修】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。【事後学修】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。	【事前学修】2時間【事後学修】3時間
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。	【事前学修】第１回から第３回の内容について復習しておくこと。【事後学修】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。	【事前学修】2時間【事後学修】3時間
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	【事前学修】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。【事後学修】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。	【事前学修】2時間【事後学修】3時間
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	【事前学修】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。【事後学修】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。	【事前学修】2時間【事後学修】3時間
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	【事前学修】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。【事後学修】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。	【事前学修】2時間【事後学修】3時間
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	【事前学修】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。【事後学修】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。	【事前学修】2時間【事後学修】3時間
第9回	電磁誘導、電流に働く力	【事前学修】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。【事後学修】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。	【事前学修】2時間【事後学修】3時間
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。	【事前学修】第１回から第９回の内容について復習しておくこと。【事後学修】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。	【事前学修】2時間【事後学修】3時間
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	【事前学修】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。【事後学修】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。	【事前学修】2時間【事後学修】3時間
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	【事前学修】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。【事後学修】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。	【事前学修】2時間【事後学修】3時間
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	【事前学修】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。【事後学修】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。	【事前学修】2時間【事後学修】3時間
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	【事前学修】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。【事後学修】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。	【事前学修】2時間【事後学修】3時間
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、理解度確認試験及び解説を行う。	【事前学修】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。【事後学修】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。	【事前学修】2時間【事後学修】3時間

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
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
成績評価の方法及び基準	中間試験　50％理解度確認試験　50％ ※理解度確認試験を未受験の場合は”Ｅ”となる
質問への対応	随時、研究室にて対応
研究室又は連絡先	412 iwata.nobuyuki@nihon-u.ac.jp
オフィスアワー	月曜船橋 12:10 ～ 16:30 412
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。

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