授業科目名
  電磁気学
   Electricity and Magnetism
時間割番号
5057
担当教員名
  Niraula Madan
実務経験
反映科目
学科・年次
  工学部 1年次
科目区分
  自然科学基礎
単位数
2
時間割
  後期 金曜1-2限
授業形態
講義
授業実施方法
  ☑ 対面【一部遠隔の場合あり】
  ☐ 全て遠隔【全授業(テストを除く)をオンデマンドで実施(全オンデマンド型)】
  ☐ 全て遠隔【同時双方向で実施】
  ☐ 全て遠隔【オンデマンド及び同時双方向で実施】
  ☐ 1/2遠隔【全授業のうち、1/2以上を遠隔(オンデマンド又は同時双方向)】

・「全て遠隔」又は「1/2遠隔」に✓のある科目は、遠隔授業の上限単位数60単位に算定されます。
・大学院には遠隔授業における上限単位数はありません。
ディプロマ・ポリシーとの対応
☐ 1. 人間,文化,社会を理解し,それらを技術的観点から考察する能力と技術を新しい生活につなぐ強い使命感・責任感,高い倫理観
☑ 2. 現象の理解・操作のための数理的基礎知識と科学的素養
☐ 3. 国内外の人々と対話できるコミュニケーション力と論理的思考力
☐ 4. (高度工学教育課程のみ)基幹となる専門分野の基盤的な知識・技術とこれによって課題を解決する能力,新たな知識・技術を習得する能力
☐ 4. (創造工学教育課程のみ)基幹となる専門分野の基礎知識と他の分野の知識・技術を関連づけ多面的に見ることで新たな価値を創出する能力
授業の目的・達成目標
電磁気学は、力学と共に物理学の中で最も基本的で重要な学問であり、工学において極めて大きな役割をになっている。この講義では、電磁気学の諸法則を理解し、抽象的な概念を把握する能力や微積分学といった数学を使いこなす能力を習得することを目的とする。達成目標は以下の通りである。
 
  1. 静的な電場についてのガウスの法則を理解し、対称性の高い簡単な場合について電場を求めることができる。
  2. 電位の概念を理解し、電場から電位を求めることができる。
  3. 導体や誘電体を理解し、コンデンサの静電容量や静電エネルギーを求めることができる。
  4. 電流の概念を理解し、ビオ・サバールの法則やアンペールの法則を用いて磁場を求めることができる。
  5. 電磁誘導(ファラデーの法則とレンツの法則)を理解し、自己誘導や相互誘導を記述できる。
授業計画

①イントロダクション、電荷

②クーロンの法則

③電場、電気力線、 小レポート①

④ガウスの法則

⑤電位、電位差

⑥導体、電気容量、 小レポート②

⑦ 演習(前半)、中間テスト

⑧ テスト解説、前半授業のまとめ

⑨ 誘電体、静電エネルギー

⑩ 電流、電圧、抵抗、オームの法則、 小レポート③

⑪ 電流磁界、ビオ・サバールの法則、アンペールの法則

⑫ 磁束密度、電磁力

⑬ 電磁誘導(ファラデーの法則、レンツの法則)、自己誘導、相互誘導、 小レポート④

⑭ 演習(後半)、期末テスト

⑮ テスト解説、全体のまとめ

 

 

 
成績評価の方法

小レポート、中間テスト、期末テストによって評価する。

成績評価の基準
秀  達成目標を超えた成果を上げている 100点~90点
優  達成目標に十分達している     89点~80点
良  達成目標に達している       79点~70点
可  達成目標に概ね達している     69点~60点
不可 達成目標に達していない      59点以下

4つの小レポート(合計10点)、中間テスト(45点)と期末テスト(45点)の合計して、以下の目標の達成度で評価する。4つの小レポートは必ず提出すること。

目標1:クーロンの法則、ガウスの法則を使って電場を計算できるか

目標2:電位の計算方法を理解し、それに基づいて導体系の電気容量を求められるか

目標3:電流及び電流磁場の概念を理解し、ビオ・サバールの法則、アンペールの法則を用いて磁場の強さを算出できるか

目標4:電磁力および誘導起電力の計算方法を理解して、使うことができるか

事前・事後学修等の指示及び履修にあたっての注意事項
授業計画や成績評価および基準の詳細は1回目の講義で説明する。
 
自習として、問題演習に積極的に取り組むことで、抽象的な思考力や数学の能力を向上させるように努めること。

事前学修:テキスト予習 及び毎回授業前にMoodleにアップされる講義資料予習 (120 分)

事後学修:授業の復習、および、講義最後に記されている演習問題を解く。小レポートを解答する。後で解答例を確認する。(120分)

 

教科書