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科目一覧へ戻る | 2024/09/20 現在 |
開講科目名 /Course |
電磁気学Ⅱ/Electromagnetics Ⅱ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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時間割コード /Course Code |
S1407790_S1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
開講所属 /Course Offered by |
システム工学部/Faculty of Systems Engineering | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ターム・学期 /Term・Semester |
2024年度/Academic Year 第3クォーター/3Q | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
曜限 /Day, Period |
火/Tue 2, 金/Fri 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
開講区分 /Semester offered |
第3クォーター/3Q | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
単位数 /Credits |
2.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
学年 /Year |
2,3,4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
主担当教員 /Main Instructor |
木田 浩嗣 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
科目区分 /Course Group |
_ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
授業形態 /Lecture Form |
講義 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
教室 /Classroom |
北1号館A101/北1号館A101 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
開講形態 /Course Format |
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ディプロマポリシー情報 /Diploma Policy |
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教員名 /Instructor |
教員所属名 /Affiliation |
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木田 浩嗣 | システム工学部(教員) |
授業の概要・ねらい /Course Aims |
電磁気学Iに続いて電磁気学を学ぶ。ベクトル解析、電界の復習に続いて「電流と磁界」から始め、電界を特徴付ける電界強度、電束密度、ならびに磁界を特徴付ける磁界強度、磁束密度が、電磁界現象とどう関係し、マクスウェル方程式でどのように記述・形式化されるかを学ぶ。また逆に、マクスウェル方程式などを解くことにより、電磁界が求められることを学ぶ。電気・電子・材料系技術者としての素養を身に付ける。 |
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到達目標 /Course Objectives |
電磁気学に関わる物理量の定義および物理法則を正しく理解し説明できる。電磁気現象を正しく把握し記述できるようになる。それに基づき電磁気の問題を解くことができるようになる。さらにそれらを適切な座標系を選んだ上でベクトル表現で行えるようになる。 |
成績評価の方法・基準 /Grading Policies/Criteria |
単位認定試験100%(レポートを課さない場合)、 または単位認定試験80%、レポート20%(レポートを課す場合) 単位認定試験またはレポートに,到達目標の達成度を測る,それぞれ問題または課題を与えて,成績を評価する。 |
教科書 /Textbook |
なし。講義スライドを適宜閲覧できるようにする。 |
参考書・参考文献 /Reference Book |
・物理学基礎 第5版(原康夫,学術図書出版社, 1986, 2016, ISBN 978-4-7806-0525-9, 2,640円,図書館420||HY) ・マクスウェル方程式から始める電磁気学 第2版(小宮山進・竹川敦共著,裳華房,2015, ISBN 978-4-7853-2249-6, 2,970円,図書館427||KS) ・電磁気学 増補修訂版(兵頭 俊夫,裳華房,1999, 2021 (裳華房テキストシリーズ) ISBN 978-4-7853-2274-8, 3,080円,図書館427||HT) ・電磁気学:初めて学ぶ人のために 改訂版(砂川重信,培風館, 1988, 1997, ISBN 978-4-563-02237-2, 2,310円,図書館427||SS) ・工学系の基礎電磁気学 改訂新版(W.H.ヘイト,朝倉書店, 1992, 1995)ISBN 978-4-254-22032-2, 4,620円,図書館427||HW) ・電磁気学(砂川重信,岩波書店,1977, 1987 (物理テキストシリーズ 4) ISBN 978-4-00-007744-6, 3,080円,図書館427||SS) ・電磁気学の考え方(砂川重信,岩波書店,1993 (物理の考え方 2) ISBN 978-4-00-007892-4, 2,860円,図書館427||SS) ・電磁気学Ⅰ 電場と磁場(長岡洋介,岩波書店,1982, 2017 (物理入門コース 3) ISBN 978-4-00-029863-6, 2,640円,図書館427||NY||1) ・電磁気学Ⅱ 変動する電磁場(長岡洋介,岩波書店,1983, 2017 (物理入門コース 4) ISBN 978-4-00-029864-3, 1,980円,図書館427||NY||2) ※授業で直接使用しないが,授業時間外学修の際に参考になる。 |
履修上の注意 ・メッセージ /Notice for Students |
この授業科目は、材料工学メジャーの旧課程科目「物性電磁気学Ⅱ」の対応科目である。電気電子工学メジャー生については、2019年度以前に入学した学生にとっては、材料工学メジャーの科目であり、2020年度以降に入学した学生にとっては、電気電子工学メジャーの選択科目である。 過去の試験の解答例を丸暗記し試験に臨むのは、知識を身に付けることと相反するので、行わないこと。 |
履修する上で必要な事項 /Prerequisite |
電磁気は、意外に、関係する現象・応用された機器・部品が身の回りに見られる。それらを想像し関連付けて学ぶと,理解をより一層深められるであろう。 全ての参考書は、図書館の2階開架に所蔵されている。適宜借りて参照すると理解がより進むであろう。 |
履修を推奨する関連科目 /Related Courses |
基礎物理学、電磁気学Ⅰ |
授業時間外学修についての指示 /Instructions for studying outside class hours |
本授業の授業計画に沿って、次回講義しそうな項目を前もって準備学修(2時間)を行うこと。講義後は、出席学生にオンライン配付された講義スライドを熟読して、内容を理解する復習(2時間)を行うこと。さらに、授業内容に関連する課題に関する調査・考察を含めて、毎回の授業ごとに自主的な授業時間外学修を求める。 |
その他連絡事項 /Other messages |
記載事項なし |
授業理解を深める方法 /How to deepen your understanding of classes |
講義スライドを出席学生に適宜オンライン配付し、受講生自らが授業内容を見直したり、発展学修に取り組むことができるように工夫している。 【「アクティブ・ラーニング」実施要項 ⑦, ⑪】 |
オフィスアワー /Office Hours |
非常勤講師のため,原則,授業時間の前後に教室で対応する。 |
科目ナンバリング /Course Numbering |
S13012J11111B212,S13012J11111C222,S13012J11111N222 |
No. | 回(日時) /Time (date and time) |
主題と位置付け /Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 /Methods and contents |
備考(担当) /Notes |
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1 | 1 | 基本量,基本単位,ベクトル解析 | ベクトル解析,三つの座標系の復習,新SI単位系 | |
2 | 2 | 電荷と電界復習(1) | 電界に関係する物理量とその単位,マクスウェルの第2方程式の復習 | |
3 | 3 | 電荷と電界復習(2) | 電流,電荷,電流密度,単位アンペアの復習 | |
4 | 4 | 電流と磁界(1) | 電流と磁界,磁界強度 | |
5 | 5 | 電流と磁界(2) | ビオ-サバールの法則 | |
6 | 6 | 電流と磁界(3) | アンペールの法則とその適用 | |
7 | 7 | 電流と磁界(4) | 回転,マクスウェルの第3方程式 | |
8 | 8 | 磁束密度(1) | ローレンツ力,磁束密度 | |
9 | 9 | 磁束密度(2) | 磁界に関するガウスの法則,マクスウェルの第4方程式 | |
10 | 10 | 磁性 | 磁性体,磁気モーメント,磁化,透磁率,境界条件 | |
11 | 11 | 電磁誘導(1) | 電磁誘導,インダクタンス | |
12 | 12 | 電磁誘導(2) | マクスウェルの第1方程式 | |
13 | 13 | マクスウェル方程式(1) | マクスウェル方程式のまとめ | |
14 | 14 | マクスウェル方程式(2) | 電磁界,電磁波 | |
15 | 15 | まとめ | まとめを行う | |
16 | 16 | 単位認定試験 | 単位認定試験を行う |