| 科目コード | CI301 | ||||
| 科目名 | 電気磁気学I(Electromagnetism I) | 単位数 | 2単位 | ||
| 対象学科 | 制御情報システム工学科 | 対象学年 | 3 | 開講期間 | 通年 |
| 科目区分 | 専門基礎科目 | 必修・選択 | 必修 | 履修/学修 | 履修単位 |
| 授業形式 | 講義 | 規定授業時数（単位時間） | 60 | ||
| 教員名（所属） | 福田 真（非常勤講師） | 教員室 | 5号棟4F | ||
| 使用教科書 | 砂川重信著 「電磁気学 [改訂版] 初めて学ぶ人のために」 培風館 | ||||
| 参考書 | 長岡 洋介，丹慶 勝市著 「例解 電磁気学演習」岩波書店 | ||||
| 科目の位置付けと 関連科目 | 物理学, 数学(微分積分, ベクトル解析)、基礎電気学I,II | ||||
| 科目の概要 | 電磁気学の基本法則, 物理量, 概念を体型立てて導入する. 本科目においては電気に焦点を絞り解説する. その際, 身近な話題や具体的数値を用いて, その物理的イメージを描き出す. 多くの法則の相互の関係や全体系における位置づけを確認しながら, 全体の流れの方向を見失うことなく話を進める. できるかぎり簡単な数式を用いて平易な説明を心がける. また時間の許す限り例題・問題を解説する. | ||||
| 授業方針 | 1. 電磁気学の基本法則を理解する.2. 基礎法則に基づいた論証を適切に展開できる.3. 様々な系の電気的な性質を調べる際に適切な基礎法則を適用できる.4. 基礎法則を用 | ||||
授業項目 | 時数 | 達成目標（習得すべき内容） |
| ガイダンス, 定常電流の保存則 | 授業の内容, 方法，評価の方法および電流, 電流密度, 定常電流の保存則を理解し, 説明できる. | |
| オームの法則, ジュールの法則 | オームの法則, ジュールの法則を応用し,オームの法則の電子論, 抵抗の温度依存性を適切に調べることができる. | |
| 電荷, クーロンの法則，電界 | 電荷保存則, 電界を理解し, クーロンの法則を用いて電荷間に働く力を計算できる. | |
| ガウスの法則 | ガウスの法則を用いて様々な電荷分布のまわりの電界を計算できる. | |
| 導体, 静電誘導 | 導体での静電誘導現象, 静電遮蔽およびそれらの原理を理解する | |
| 電位(静電ポテンシャル) | 電位と電界との間に成り立つ関係を理解し, この関係から様々な電荷分布の回りの電位を計算できる. | |
| 電気双極子 | 電気双極子から十分遠方の電界を導出できる. | |
| コンデンサ, 静電エネルギー | 様々なコンデンサの静電容量, 静電エネルギーを計算できる. | |
| 誘電体, 誘電率 | 分極現象の原理を理解し, 様々な誘電体のまわりの電界,電束密度を計算できる. |
ルーブリック | |||
評価項目 | 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 定常電流の保存則,オームの法則, ジュールの法則 | 電流, 電流密度, 定常電流の保存則を理解し, 説明できる.オームの法則, ジュールの法則を応用し,オームの法則の電子論, 抵抗の温度依存性を適切に調べることができる. | 電流, 電流密度, 定常電流の保存則を理解できる.オームの法則, ジュールの法則を理解できる。抵抗の温度依存性を適切に調べることができる. | 電流, 電流密度, 定常電流の保存則を理解することができない.オームの法則, ジュールの法則を理解できない。 |
| 電荷, クーロンの法則，電界 | 電荷保存則, 電界を理解し, クーロンの法則を用いて電荷間に働く力を計算できる. | クーロンの法則を用いて、電荷感に働く力を計算することができる。 | クーロンの法則を用いて、電荷感に働く力を計算することができない。 |
| 導体, 静電誘導, 電位(静電ポテンシャル) | 導体での静電誘導現象, 静電遮蔽およびそれらの原理を理解する. 電位と電界との間に成り立つ関係を理解し, この関係から様々な電荷分布の回りの電位を計算できる. | 電位と電界との間に成り立つ関係を理解することができる。 電荷分布の回りの電位を計算できる. | 電位と電界との間に成り立つ関係を理解することができない。 電荷分布の回りの電位を計算できない. |
| コンデンサ, 静電エネルギー, 誘電体, 誘電率 | 様々なコンデンサの静電容量, 静電エネルギーを計算できる.分極現象の原理を理解し, 様々な誘電体のまわりの電界,電束密度を計算できる. | コンデンサの静電容量, 静電エネルギーを計算できる.誘電体のまわりの電界,電束密度を計算できる. | コンデンサの静電容量, 静電エネルギーを計算できない.誘電体のまわりの電界,電束密度を計算できない. |
| 評価方法及び 総合評価 | 定期試験(60%), 小テスト(10%), レポート評価(30%)を総合し, 60%以上の得点率で目標達成とみなす.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0点とする. |
| 学習方法 | 講義内容を理解し、講義の際に与えられた演習課題を解き、理解を深める。 |
| 学生への メッセージ | 電気磁気学では様々な系の電磁気的な性質を調べる際に物理学, 数学(微分積分, ベクトル解析)を用いるので, 基礎電気学I,II、2年次物理学、1,2年次数学を理解しておくことが望ましい. |
| 学修単位への対応 | 該当なし |
| 本校教育目標との対応 |