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授業科目名
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電磁気学II
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時間割番号
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TEE213
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担当教員名
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關谷 尚人
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開講学期・曜日・時限
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後期・木・II
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単位数
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2
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<対象学生>
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電磁気学Iを学んでいること。基礎解析(微分積分学)、座標系、ベクトル解析を理解していること。
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<授業の目的>
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電磁気学Iで学んだ内容の発展として、電気双極子,誘電体中の電界と分極、静電界の境界値問題(境界条件,鏡像法,仮想変位法)、定常電流に働く力、磁性体中の静磁界、静磁界の境界条件,磁気回路,電磁誘導とそれに起因する現象(渦電流と表皮効果)、電磁波などについて理解する。
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<本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー>(能力・資質)
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| 工学部>電気電子工学科向け | | 記号 | コンピテンシー(能力・資質) | |
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| EE-A | 専門 | 3.電磁気学 | 電磁気学の基礎となる電荷密度場、電位場、電場、磁場という場の概念を説明できる。 | ○ | | EE-B | 電磁気学の基本法則である、オームの法則、ビオ・サバールの法則、ファラデーの電磁誘導の法則を説明できる。 | ○ | | EE-C | マックスウェルの方程式で場の運動を記述でき、波動方程式を導出して解析できる。 | ◎ |
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<到達目標> 到達目標とは
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| 目標NO | 説明 | コンピテンシーとの対応 |
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| EE |
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| 1 | 電気双極子を説明できる | EE-A | | 2 | 誘電体中の分極を求めることができる | EE-A | | 3 | 誘電体を含む系の境界条件を説明できる | EE-A | | 4 | 鏡像法を説明できる | EE-A | | 5 | 仮想変位法を説明できる | EE-A | | 6 | 磁性体を含む系の境界条件を説明できる | EE-A | | 7 | 磁気回路を用いて磁性体中の静磁界を求めることができる | EE-B | | 8 | 電磁誘導とそれに起因する現象(渦電流と表皮効果)を説明できる | EE-B | | 9 | 相互誘導とインダクタンスを説明できる | EE-B | | 10 | 電磁波におけるエネルギー保存則とポインティングベクトルを説明できる | EE-C |
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<成績評価の方法>
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| 目標No | 割合 | 評価の観点 |
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| 1 | 10% | 電気双極子を説明できる | | 2 | 10% | 誘電体中の分極を求めることができる | | 3 | 10% | 誘電体を含む系の境界条件を説明できる | | 4 | 10% | 鏡像法を説明できる | | 5 | 10% | 仮想変位法を説明できる | | 6 | 10% | 磁性体を含む系の境界条件を説明できる | | 7 | 10% | 磁気回路を用いて磁性体中の静磁界を求めることができる | | 8 | 10% | 電磁誘導とそれに起因する現象(渦電流と表皮効果)を説明できる | | 9 | 10% | 相互誘導とインダクタンスを説明できる | | 10 | 10% | 電磁波におけるエネルギー保存則とポインティングベクトルを説明できる | | 合計 | 100% | |
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<授業の方法>
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基本的に対面で実施する。場合によってはオンライン(ZOOM)と対面を併用する。講義中に演習を行い理解を深める。
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<受講に際して・学生へのメッセージ>
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(未登録)
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<テキスト>
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- 宇野 亨,白井 宏, 電磁気学, コロナ社, ISBN:4-339-00814-2,
(電磁気学Iと同じ教科書を使用する)
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<参考書>
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(未登録)
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<授業計画の概要>
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| 1 | タイトル | 電磁気学Iの復習 |
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事前学習 事後学習 | 電磁気学Iの復習 |
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| 授業内容 | 静電界に関する基本法則の復習と演習 |
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| 2 | タイトル | 真空中の静電界1 |
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事前学習 事後学習 | 教科書の予習と復習 |
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| 授業内容 | 電気双極子 |
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| 3 | タイトル | 真空中の静電界2 |
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事前学習 事後学習 | 教科書の予習と復習 |
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| 授業内容 | 静電エネルギー |
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| 4 | タイトル | 誘電体中の静電界1 |
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事前学習 事後学習 | 教科書の予習と復習 |
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| 授業内容 | 分極と分極ベクトル |
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| 5 | タイトル | 誘電体中の静電界2 |
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事前学習 事後学習 | 教科書の予習と復習 |
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| 授業内容 | 境界条件と誘電体に働く力(仮想変位法) |
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| 6 | タイトル | 静電界に関する境界値問題 |
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事前学習 事後学習 | 教科書の予習と復習 |
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| 授業内容 | 電気影像法 |
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| 7 | タイトル | 演習 |
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事前学習 事後学習 | 教科書の予習と復習 |
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| 授業内容 | 演習と解答 |
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| 8 | タイトル | 総括評価:まとめ1 |
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事前学習 事後学習 | 講義の復習 |
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| 授業内容 | これまでの講義のまとめ |
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| 9 | タイトル | 磁性体中の静磁界1 |
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事前学習 事後学習 | 教科書の予習と復習 |
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| 授業内容 | 磁荷と磁気双極子 |
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| 10 | タイトル | 磁性体中の静磁界2 |
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事前学習 事後学習 | 教科書の予習と復習 |
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| 授業内容 | 境界条件 |
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| 11 | タイトル | 磁性体中の静磁界3 |
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事前学習 事後学習 | 教科書の予習と復習 |
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| 授業内容 | 磁気回路 |
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| 12 | タイトル | 電磁誘導1 |
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事前学習 事後学習 | 教科書の予習と復習 |
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| 授業内容 | 相互誘導とインダクタンス |
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| 13 | タイトル | 電磁誘導2 |
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事前学習 事後学習 | 教科書の予習と復習 |
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| 授業内容 | 渦電流と表皮効果 |
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| 14 | タイトル | マクスウェル方程式と電磁波 |
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事前学習 事後学習 | 教科書の予習と復習 |
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| 授業内容 | 電磁波におけるエネルギー保存則とポインティングベクトル |
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| 15 | タイトル | 総括評価:まとめ2 |
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事前学習 事後学習 | 講義の復習 |
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| 授業内容 | これまでの講義のまとめ |
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| 16 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 17 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 18 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 19 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 20 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 21 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 22 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 23 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 24 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 25 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 26 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 27 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 28 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 29 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 30 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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<備考>
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(未登録)
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