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科目一覧へ戻る | 2025/03/27 現在 |
開講科目名 /Course |
電磁波工学Ⅰ/Electromagnetic Waves Ⅰ |
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時間割コード /Course Code |
S1408020_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 |
2025年度/Academic Year 第1クォーター/1Q |
曜限 /Day, Period |
金/Fri 2 |
開講区分 /Semester offered |
第1クォーター/1Q |
単位数 /Credits |
1.0 |
学年 /Year |
3,4 |
主担当教員 /Main Instructor |
宮崎 淳 |
科目区分 /Course Group |
_ |
授業形態 /Lecture Form |
講義 |
教室 /Classroom |
北1号館A202/北1号館A202 |
開講形態 /Course Format |
|
ディプロマポリシー情報 /Diploma Policy |
教員名 /Instructor |
教員所属名 /Affiliation |
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宮崎 淳 | システム工学部(教員) |
授業の概要・ねらい /Course Aims |
電荷はその周囲に電場をつくり、電流はその周囲に磁場をつくります。電場と磁場が波として空間を伝わる現象・効果が電磁波です。電磁波は自然界にあまねく存在する物理効果ですが、それを積極的に工学的に利用することによって、現代の豊かな社会が成り立っていると言えます。電波や光に代表される電磁波の主な応用は、情報とエネルギーの伝達です。各種の無線通信・放送や光ファイバ通信は情報の運び手として電磁波を利用していますし、食品加熱のための電子レンジは、電磁波のエネルギー利用の身近な例です。様々な計測やセンシングにも電磁波が用いられています。 本講義では、電磁波の基礎から応用までを、微積分やベクトル解析などの数学を活用して系統だてて解説します。この講義を履修することによって、光が伝わる速さは何によって決まるか、無線通信や光通信ではどのように情報が運ばれるか、電子レンジで食品が加熱される原理は何か、といった問いへの答えを説明できる知識を身につけることができます。 |
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到達目標 /Course Objectives |
(1)電磁波の性質(速度、偏波、エネルギー、反射と透過、屈折など)を数式を用いて説明できる。(2)電磁波の干渉や回折を理解し説明できる。 |
成績評価の方法・基準 /Grading Policies/Criteria |
期末試験80%、レポート課題20%の重み付けで成績を評価する。 |
教科書 /Textbook |
教科書を指定しません。必要に応じて、電磁気学や電磁波に関する下記の書物を参照してください。 |
参考書・参考文献 /Reference Book |
「第5版 物理学基礎」原康夫著、学術図書出版社、ISBN 978-4780605259、2,640円. 「光・電磁波工学」西原、岡村、森下著、工学基礎シリーズ、オーム社、ISBN 978-4-274-22601-4、3,080円. 「電磁波の物理」、遠藤雅守著、森北出版、ISBN 978-4627155015、3,960円. など。その他、電磁気学や光に関する数多くの書物や文献が参考書となります。 |
履修上の注意 ・メッセージ /Notice for Students |
電磁波の性質を定量的に理解するためには、数式を使った議論を欠かすことができません。必要に応じて微分方程式やベクトル解析について復習しつつ講義に臨むようにしましょう。 |
履修する上で必要な事項 /Prerequisite |
記載事項なし |
履修を推奨する関連科目 /Related Courses |
電磁気学I、電磁気学IIのうちのいくつか、または全てを受講済みであることが強く望まれます。また、一つの周波数で時間的に振動する電磁波の数式表現として電気回路で用いるフェーザ表示の考え方を使います。電気回路解析の基礎知識を有していることが望まれます。 |
授業時間外学修についての指示 /Instructions for studying outside class hours |
授業時間外学習として毎回予習2時間・復習2時間を確保してください(授業時間外学習として課するレポート課題に取り組む時間を含みます)。 |
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 |
理解を深めるため練習問題と課題に取り組んでもらいます。課題については解答を作成し提出してください。 |
オフィスアワー /Office Hours |
木曜日 12 : 30~13:00(北1号館 A317号室) その他の時間帯も対応できますが、出張や緊急の用事で不在の場合があるので、事前メールによる予約を推奨します。メールアドレス:jmiya@wakayama-u.ac.jp |
科目ナンバリング /Course Numbering |
S21023J11100N323 |
実務経験 /Practical Experience |
無 |
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回目 | 電磁波の性質 | 電磁波とは何か、電磁波はどのような用途に使われるか、などを解説します。 | |
2 | 2回目 | マクスウェル方程式とその解 | 電磁波を定義する数式であるマクスウェルの方程式について説明します。 | |
3 | 3回目 | 平面電磁波とは | 電磁波の基本形である平面電磁波の性質を説明します。 | |
4 | 4回目 | 電磁波の偏波とエネルギー | 電磁波の偏波の概念と、電磁波はエネルギーを運ぶことを説明します。 | |
5 | 5回目 | 媒質境界における電磁波の反射と透過 | 異なる物質の境界面において電磁波が受ける反射や屈折の作用を説明します。 | |
6 | 6回目 | 電磁波の干渉 | 複数の電磁波が重なるときに生ずる干渉の効果を説明します。 | |
7 | 7回目 | 電磁波の回折 | 電磁波が波として回折される現象について説明します。 | |
8 | 8回目 | まとめと振り返り(45分) 試験(45分) |
本講義で取り上げた事項を整理し振り返り、試験を実施します。 |