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科目名 |
電気磁気学Ⅰ |
英語科目名 |
Electromagnetic Theory Ⅰ |
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開講年度・学期 |
平成１９年度・通年 |
対象学科・専攻・学年 |
電気情報工学科２年 |
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授業形態 |
講義 |
必修or選択 |
必修 |
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単位数 |
２単位 |
単位種類 |
履修単位（６０ｈ） |
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担当教員 |
森夏樹 |
居室（もしくは所属） |
専攻科棟５階
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電話 |
0285-20-2228 |
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mori@oyama-ct.ac.jp |
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授業の達成目標 |
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１．クーロンの法則から電界の概念を経て、複数の点電荷間の力を求める方法を会得する。 ２．ガウスの法則を理解した後、幾つかの電荷分布状態（球状電荷・平面電荷など）における電界の計算が出来ること。 ３．電位の概念を理解し、色々な状況で電位を求める方法を会得する。 ４．コンデンサの静電容量の計算が出来るようにし、誘電体の影響を理解する。 ５．電流間に働く力を磁界の概念を用いて理解し、磁界中の電流ループに働くトルクについて理解する。 ６．アンペールの法則を用いて、種々の状況での磁界の計算方法を会得する。 ７．ファラディの法則を用いて、誘導起電力の計算方法を会得し、インダクタンスの求め方を理解する。 |
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各達成目標に対する達成度の具体的な評価方法 |
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達成目標１～７について、 ○基本的には、中間試験・学期末試験で、６０％以上の成績で評価する。 ○授業中に、そのときの講義内容の基礎となる事項について、演習・課題を与えることと、プレゼンテーションを行うことで授業内容の理解を深めるように努める。
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評価方法 |
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定期試験７０％、その他、授業中に出題する課題等に対する評価３０％。試験で正解できなかった箇所についてレポートとして提出した場合には適宜加点される。 |
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授業内容 |
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１．プロローグ －電気・磁気の歴史と電磁気学の構成－ |
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２．１章.静電気､1.1電荷と電気力（クーロンの法則、電荷の保存、導体と絶縁体） |
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３．続き（誘電現象）1.2電界とガウスの法則（電界の概念、点電荷による電界） |
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４．続き（電界の重ね合わせ、複数の電荷による電界） |
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５．続き（ガウスの法則の一般則、点電荷・平面電荷が作る電界） |
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６．続き（線状電荷・球状電荷が作る電界） |
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７． 1.2のまとめと演習 |
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８．（前期中間試験） |
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９．1.3電位（電位の概念、点電荷による電位、電位の重ね合わせ） |
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10．続き（等電位面、電位と電界の関係、静電遮蔽） |
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11．続き（種々の電荷分布における電位） |
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12．1.4コンデンサ（静電容量、静電容量の計算例） |
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13．続き（コンデンサの接続、静電エネルギー） |
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14．続き（コンデンサ関係の演習） |
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15．１章のまとめと演習 |
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（前期期末試験） |
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16.２章.2.1導体中の電流（電流、電流密度）､2.2オームの法則 |
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17. 2.3電気回路の法則（キルヒホッフの法則、テブナンの法則、重ねの理、） |
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18. 2.4抵抗の接続、まとめと演習 |
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19. ３章.電流と磁界､3.1磁石と磁界（磁極の強さ、磁気のクーロンの法則、磁力線） |
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20. 続き（磁気モーメント､磁化と磁性体、磁区構造） |
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21. 3.2電流と磁界（右ねじの法則、直線電流・円電流が作る磁界、ソレノイドが作る磁界） |
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22. 続き（ビオ･サバールの法則：一般則、直線電流・円電流） |
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23. （後期中間試験） |
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24. 続き（アンペ－ルの法則：直線電流・円電流、ソレノイド、平面電流） |
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25. 3.3電流が受ける力（直線電流、平行電流、荷電粒子、ローレンツの力） |
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26. ４章.電磁誘導と電磁波､4.1電磁誘導の法則（レンツの法則、ファラディの法則：Ｂの時間変化） |
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27. 続き（面積の時間変化､角度の時間変化） |
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28. 4.2自己誘導と相互誘導（自己インダクタンス､相互インダクタンス） |
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29. 4.3電磁波（電界と磁界の空間伝播､） |
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30. ４章のまとめと演習 |
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（後期期末試験） |
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キーワード |
電荷、クーロンの法則、電界、静電誘導、ガウスの法則、電位、導体、コンデンサ、誘電率、電流、磁界、磁束密度、右ネジの法則、アンペールの法則、ファラディの法則、インダクタンス |
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教科書 |
「電磁気学(基礎と例題)」藤城 敏幸 著、東京教学社（2000） |
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参考書 |
原康夫「基礎からの電磁気学」学術図書出版（2001） |
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小山高専の教育方針①～⑥との対応 |
③ |
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技術者教育プログラムの学習・教育目標 |
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JABEE基準１の（１）との関係 |
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カリキュラム中の位置づけ |
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前年度までの関連科目 |
電気情報工学大系、物理、基礎数学A |
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現学年の関連科目 |
電気電子工学演習Ⅰ、電気回路学Ⅰ、物理、微分積分学 |
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次年度以降の関連科目 |
電気磁気学Ⅰ(3E)、電子工学、電子デバイス工学、応用物理(4E)、電磁波工学、電磁エネルギー工学、電磁環境工学 |
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連絡事項 |
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電気磁気学は電気情報工学科の最も基礎的な科目として重要であると同時に、「完璧な学問体系」としての美しさを備えている。講義と演習を通じて、ファラディほか多くの科学者が作り上げた「電磁気の歴史」を紙と鉛筆で体験することで、電界と磁界の奏でる美しいハーモニーを心で感じ、電磁気学を身近なものとして親しんで頂きたい。 |
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シラバス作成年月日：平成19年2月28日 |
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