科目コード | E402 | ||||
科目名 | 電気磁気学(Electromagnetism) | 単位数 | 2単位 | ||
対象学科 | 電子工学科 | 対象学年 | 4年 | 開講期間 | 通年 |
科目区分 | 必修・選択 | 必修 | 履修/学修 | 学修 | |
授業形式 | 講義 | 授業時間数 | 60 | 実時間数 | 50 |
教員名(所属) | 下田 道成(電子工学科) | 教員室 | 1号棟4階 | ||
使用教科書 | 山口 昌一郎「基礎電磁気学(改訂版)」電気学会 | ||||
参考書 | 後藤憲一、山崎修一郎「詳解電磁気学演習」共立出版、小塚洋司「電気磁気学 その物理像と詳論」森北出版 | ||||
科目の位置付けと関連科目 | 電気・電子工学関係の資格試験、大学編入試験、就職試験などの出題範囲となる頻度が高い。 | ||||
科目の概要 | 電磁気学における磁界に関する理論の定性的および定量的な扱いについて講義する。磁気現象について理解するとともに、電気現象との対応関係について理解を深めていけるようにして、ビオ・サバールの法則、アンペアの法則、電磁力、電磁誘導、インダクタンス、電磁エネルギー、磁性体の磁化などについて解析的に説明する。 | ||||
授業方針 | 1.ビオ・サバールの法則、アンペアの法則を用いて、磁界の強さが計算できる。 2.電磁力、ファラデーの法則を理解し、コイルに働く力、起電力が計算できる。 3.電磁エネルギーを理解でき、基本的問題の自己・相互インダクタンスが計算できる。 4.磁性体に関する諸性質および境界条件について理解し説明できる。 |
授業項目 | 時間 | 達成目標(習得すべき内容) |
1.ガイダンス | 到達目標、評価法などを理解する | |
2.磁気現象 | どのような磁気現象が身の回りにあるかについて説明できる。 | |
3.ビオ・サバールの法則 | ビオ・サバールの法則について理解し、無限長ソレノイド電流などによる磁界が計算できる。 | |
4.アンペアの法則 | アンペアの法則について理解し、円形断面の直線導体を流れる電流などによる磁界が計算できる。 | |
5.磁位 | 静電界の電位と同様に磁界の場合に磁位が定義されることを理解し、磁位が計算できる。 | |
6.電磁力 | 電流の流れているコイルに働く力を定量的に求めることができる。 | |
7.ホール効果 | 磁性体中に置かれた細長い金属に電流を流した場合に生ずる現象を理解し、説明できる。 | |
8.電磁誘導 | ファラデーの法則を理解し、起電力が計算できる。 | |
9.インダクタンス | 自己・相互インダクタンスを理解し、基本的な問題についてはそれらを計算できる。 | |
10.蓄積エネルギー | 磁界に蓄えられるエネルギーと電界に蓄えられるエネルギーとの相違を説明できる。 | |
11.磁性体 | 磁性体を特徴付ける性質及び磁性体の磁化について説明できる。 | |
12.磁気回路 | 磁気回路の概念を理解し、磁束を求めることができる。 | |
13.磁性体境界面における境界条件 | ガウスの法則とアンペアの法則から境界面での磁界の振る舞いを導くことができる。 | |
14.棒状磁性体の磁化および永久磁石 | 棒状磁性体を磁化する場合の、磁荷、磁極の強さ、減磁力について説明できる。 |
評価方法及び総合評価 | 定期試験等筆記試験(60%)、平常テスト評価(25%)、演習レポート評価(15%)を総合し、60%以上の得点率で合格とする。平常テストを受験しなかった場合は定期試験に準じての追テストを行い評価する。演習レポートの提出期限は課題提示と同時に示し、期限に遅れて提出されたレポートの評価点は、遅延に応じて減点する。 |
学習方法 | 電気回路学・電子回路学・電子機器学など電子工学関係全ての分野の基礎になる科目で、電子工学技術者にとって重要であるので、3年次に学んだ電界に関する現象を十分に復習して受講することが望まれる。各授業項目の自学学習のためにレポート課題および演習問題を提供する。レポート課題は上記の通り、提出期限を勘案して評価する。提供する演習問題に関しては評価に加味しないが、実力養成のためであるので、家庭学習の際に役立てて貰いたい。 |
学生へのメッセージ | 質問等はオフィスアワーのほか、空き時間などにも随時受け付ける。 |
学修単位への対応 | 本科目は50分の授業に対して、放課後・家庭で40分程度の自学学習が課せられます。 |
本校教育目標との対応 | JABEE学習教育目標との対応 |