授業科目名
  電気磁気学Ⅱ
   Electromagnetics II
時間割番号
2704
担当教員名
  小坂 卓
実務経験
反映科目
学科・年次
  工学部 基幹工学教育課程 3年次
科目区分
  専門教育科目
単位数
2
時間割
  前期 水曜13-14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. 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・技術を習得し創製する能力
☑ 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. 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
☐ 4. 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
授業の目的・達成目標

【目的】本講義では,既に履修済みの「電気磁気学I」を踏まえ、磁性体の基本的性質,磁気的エネルギーと電気的エネルギーの相関関係から見たインダクタンス,電磁誘導現象を学び,電界と磁界によって形成される電磁界の基本的性質について理解する。

【達成目標】本講義により,受講者は以下の能力・知識を習得する。

1.磁性体の基本的性質を説明でき,それに基づいた磁性材料・磁気デバイスの物理的しくみの応用解釈ができる。

2.自己誘導,相互誘導,電磁誘導現象を磁気的エネルギーと電気的エネルギーの相関関係の観点から説明でき,例えば,インダクタンスや電動機,変圧器など電磁変換デバイスの物理的しくみの応用解釈ができる。

3.電磁界の基本的性質を説明できる。

授業計画

1.イントロダクションと磁性体の基本的な性質I -磁気誘導、磁化、磁化電流-

2.磁性体の基本的な性質II -磁化電流の求め方

3.磁性体の基本的な性質III-磁界の強さ

4.磁性体の基本的な性質IV -磁性体のある場合の磁界-

5.磁性体の基本的な性質V -磁極とクーロンの法則-

6.磁性体の基本的な性質VI-磁位,減磁力-

7.磁性体の基本的な性質VII -磁界のエネルギー,ヒステリシス損-

8.磁性体の基本的な性質VIII -磁気回路,磁気回路と電気回路,永久磁石-

9.中間試験と解説

10.インダクタンスI -磁気エネルギーとインダクタンス-

11.インダクタンスII -相互インダクタンスと結合係数-

12.電磁誘導現象I -自己/相互誘導,導体の運動による起電力-

13.電磁誘導現象II -導体運動と磁束の時間的変化の両方がある場合

14.電磁誘導現象III -電磁誘導による電界,導体内の電流分布①-

15.電磁誘導現象IV-導体内の電流分布②-

16.期末試験と解説

成績評価の方法

中間試験(50点)と期末試験(50点)の合計で評価する。

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

○中間試験
・磁化のしくみと各種磁性体の基本的な性質について,説明できる。(20点)
・磁性体のある簡易なモデルの場合の磁界を解くことができる。(15点)
・磁石を含む磁気回路の動作を解くことができる(15点)

○期末試験
・簡易な形状のコイルにおけるインダクタンスを求めることができる。(15点)
・電磁誘導現象や渦電流について,基本式に基づいて説明できる。(20点)
・与えられたモデルで発生する誘導起電力を求めることができる。(15点)

事前・事後学修等の指示及び履修にあたっての注意事項

事前学修:講義資料予習 (120 分)

事後学修: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,講義資料の最後に記されているレポート課題を解く。(120 分)

なお、「電気磁気学I」で取り扱った電気磁気学に関する諸公式・定理については既に習得済みとして講義を進めるので,必要に応じて事前に内容を再確認されたい。

教科書