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授業科目名
担当教員
基礎電気理論
佐藤 隆英/山本 真幸
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
TEE108 2 EE,ES 1 前期 III
[概要]
 本講義は、電気回路や電子工学をはじめとする電気電子工学の基礎的な科目を学ぶために必須の数学を取り扱う。数学は、自然現象を記述するための言語である。この言語の習得は、自然現象の記述・理解を容易にし、ものづくりの際にも大きな助けとなる。
 本講義の具体的内容としては、1)交流回路などの基礎となる複素数表示、2)電磁気学などで必要とされるベクトルの取り扱い方とその微分積分の方法を詳しく学ぶ。特に、ベクトル量の微分演算である発散や回転、スカラー量の勾配などを電磁気学の基礎現象と関連づけて学ぶ。
[具体的な達成目標]
(1)三角関数、指数関数、複素数の性質を理解し、その計算ができる。
   簡単な交流回路の電圧・電流・インピーダンスなどを複素数表示で求めることができる。
(2)ベクトルの基本事項を把握し、ベクトルの和や差が計算できる。またベクトルの表記方法と複素数表示の関係を説明できる。
(3)ベクトルの内積、外積を理解し、その電磁気学や力学における応用例について簡単な計算ができる。
(4)電磁気学の基礎となるスカラー量の勾配、流速ベクトルの発散、回転などの意味が説明できる。
(5)ベクトル場の線積分の基礎事項を理解し、その応用例として電位の意味を説明できる。
(6)ベクトル場の面積分の基礎事項を理解し、その応用例としてガウスの法則の意味を理解し、電荷の作る電場の簡単な例を計算できる。
[必要知識・準備]
高校の数学の知識、特に複素数、三角関数、ベクトル、行列について習熟していることが望ましい。
[評価方法・評価基準]
No評価項目割合評価の観点
1試験:期末期 80  %[具体的な達成目標]についての達成度を評価する 
2小テスト/レポート 20  %課題についての達成度を評価する 
[教科書]
  1. R・A・サーウェイ (著), 松村 博之 (翻訳), 科学者と技術者のための物理学 (3), 学術図書出版社, ISBN:4873610737
  2. Murray Spiegel (著), Seymour Lipschutz (著), Schaum's Outline of Vector Analysis, 2ed, McGraw-Hill, ISBN:0071615458
[参考書]
  1. 為近和彦, ビジュアルアプローチ 力学, 森北出版, ISBN:978-4627162112
[講義項目]
第1回:複素数の導入、複素数の四則演算、指数関数
第2回:オイラーの公式、複素平面
第3回:簡単な交流回路の複素数による解析 その1
第4回:簡単な交流回路の複素数による解析 その2
第5回:簡単な交流回路の複素数による解析 その3
第6回:物理量とスカラー・ベクトル、ベクトルの基本事項
第7回:ベクトルの内積と外積 3重積
第8回:偏微分、スカラー場の勾配、電磁気学との関係
第9回:スカラー場の線積分
第10回:ベクトル場の線積分と電磁現象
第11回:スカラー場の面積分
第12回:ガウスの定理
第13回:ベクトル場の発散
第14回:ベクトル場の回転
第15回:評価(総括とまとめ)
[教育方法]
理解を深めるために概念図やグラフを用いながら講義を進める。同時に演習問題やレポートを課して手計算の習慣をつける。
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
《電気電子システム工学科》
C-3:電気電子工学分野の基礎数理・基礎物理の学力を養う
本学科の必修科目である基礎電気理論,電磁気学,電気回路,電子回路などの科目を通じて,本分野の重要な基礎数理・基礎物理の学力を養う
 
[その他]
(未登録)