【授業の目的】

静電磁界の電気物理現象の基礎について演習を中心に学び、これによって生じるクーロン力、電界、電位、磁界、誘導起電力など、電気電子分野および機械分野で必要な基本物理量を理解し、計算できる能力を身につける。

【達成目標】

1. 電荷が複数、あるいは分布しているときに互いに生じる力であるクーロン力について理解し、ガウスの定理（法則）および電界と電位の概念を導入することにより、これらの電気現象を説明し、物理量を計算により求めることができる。
2. 空間に置かれた導体に電荷を帯電させると、導体の形状に応じた電界が発生し、導体にエネルギーが蓄えられることを理解するとともに、エネルギーを蓄えられる能力である静電容量を計算できる。
3. 電荷の移動である電流により、磁界が発生する現象を理解する。また、電流から磁界を、ビオ・サバールの法則とアンペアの法則の２つの方法で計算する手法を身につける。
4. モーターの原理である、電流が磁界中を流れたときに受ける力と、発電機の原理である、電流が鎖交する磁束の変化によって発生する起電力（電磁誘導）の発生の原理を理解し、これを計算できる。

［関連科目］
■ 学んだ内容を用いる科目：電磁気学、高校の数学と理科
■ 理解の助けになる科目：電磁気学、電気磁気学I,II、電磁波工学、マイクロ波工学

①   ガイダンス１
②   ガイダンス２
③   ベクトル解析(勾配・発散・回転・線積分・面積分・体積分)
④   電荷間に働く力
⑤   電界と電気力線
⑥   ガウスの法則
⑦   電位と電界
⑧   導体と帯電体および電界
⑨   静電容量
⑩   中間レポート解説
⑪   電流と抵抗
⑫   ビオ・サバールの法則
⑬   アンペアの周回積分の法則
⑭   磁界中の電流に働く力
⑮   ファラデーの法則と誘導起電力

中間レポート(30点)、期末レポート(30点)、毎回行う11回のテスト(40点)による。
中間レポートで達成目標1,2についての理解度を，期末レポートでは達成目標3,4を中心に本科目における学習内容全体(1,2,3,4)の理解度を評価する。

■ 中間レポート(100点満点，全体の30点になるように換算), 前半6回の小テスト(100点満点，全体の20点になるように換算)

• クーロンの法則により、電荷に働く力を計算できる。【20％（達成目標1）（授業④）】
• 電荷の周囲に発生する静電界をガウスの定理等を用いて計算できる。また、重ね合わせの原理を用いることにより、電荷が分布している場合でも静電界を計算できる。【30％（達成目標１）（授業⑤、⑥、⑦）】
• 導体の形状に応じて周囲の電界を計算できる。さらに静電容量を計算できる。【50％（達成目標2）（授業⑧、⑨）】

■ 期末レポート（100 点満点，全体の30点になるように換算）, 後半5回の小テスト(100点満点，全体の20点になるように換算)

•  電流が流れたときに発生する磁界を、ビオ・サバールの法則により計算できる。【25％（達成目標3）（授業⑪、⑫）】
• ・電流が流れたときに発生する磁界を、アンペアの周回積分の法則により計算できる。【25％（達成目標3）（授業⑬）
• 磁界中に電流が流れたときに発生する力を、フレミングの左手の法則により計算できる。【25％（達成目標4）（授業⑭）】
• 電流が鎖交する磁束の変化によって発生する起電力を、フレミングの右手の法則により計算できる。【25％（達成目標4）（授業⑮）】

授業計画、成績評価及び基準の詳細は、第1回目の授業時間のガイダンスにて説明する。

事前学修：テキスト予習 （120 分）

事後学修：テキストやMoodleに掲げた講義資料を参考に，各自の授業ノートを完成させ，資

料に記載されている演習問題を解く．レポート課題の場合は提出する。（120 分）

火曜16:30−17:30とするがいつでも良い。電子メール等で都合の良い日時を相談すること。

オフィス：
6号館1108室，電子メールアドレス：sugimoto.yoshiki@nitech.ac.jp