授業科目名	電磁気学I演習
時間割番号	TEE212
担当教員名	垣尾　省司
開講学期・曜日・時限	前期・火・II	単位数	1
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
本科目では「電磁気学I」の理解を深め、具体的な問題の解法を学ぶ。講義の進行に合わせて演習問題を解くことで応用力を養う。理解し難い点や誤りやすい点については解説を行う。「電磁気学I」講義との同時履修が必須である。 電磁場の概念を把握し、ベクトル解析の手法に基づき使いこなすことが要求される。これを習得するためには十分に問題演習を行うことが大切である。これには各自が演習書など参考書を用意し、講義の復習を兼ねて、関連する問題を自分自身で解き、考察する日常的な自主学習が必要である。 　本科目では、この目的を助けるために以下のように進める。 ・基礎的な例題を中心にとりあげて、討論・解説を行い、問題の捉え方、解法について理解を深める。 ・理解の確認と応用力を養うためにテストを行う。
＜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）
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）   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。 ○
＜到達目標＞  到達目標とは
目標NO 説明 コンピテンシーとの対応 EE 1 A. 電場、電位の概念を理解し、勾配と線積分という相互の関係を書くことができる。 EE-A 2 B. クーロンの法則、ガウスの法則およびそれらの関連を説明することができる。 EE-A 3 C. 点電荷、線電荷、面電荷による電界、電位を数式と図で表現できる。 EE-A 4 D. オームの法則を説明することができる。 EE-B 5 E. ビオ・サバールの法則、アンペアの法則を説明することができる。 EE-B 6 F. 線電流、円形電流、ソレノイドに流れる電流による磁界を数式と図で表現できる。 EE-B 7 G. ファラデーの電磁誘導の法則を説明できる EE-B 8 H. 運動する導体に発生する起電力を求めることができる。 EE-B 9 I. マクスウェル方程式を説明でき、波動方程式を導出できる EE-C
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 10% 小テスト・課題・理解度テストで該当する項目を正しく理解できているか否かを評価する 2 10% 小テスト・課題・理解度テストで該当する項目を正しく理解できているか否かを評価する 3 10% 小テスト・課題・理解度テストで該当する項目を正しく理解できているか否かを評価する 4 10% 小テスト・課題・理解度テストで該当する項目を正しく理解できているか否かを評価する 5 10% 小テスト・課題・理解度テストで該当する項目を正しく理解できているか否かを評価する 6 10% 小テスト・課題・理解度テストで該当する項目を正しく理解できているか否かを評価する 7 10% 小テスト・課題・理解度テストで該当する項目を正しく理解できているか否かを評価する 8 10% 小テスト・課題・理解度テストで該当する項目を正しく理解できているか否かを評価する 9 20% 小テスト・課題・理解度テストで該当する項目を正しく理解できているか否かを評価する 合計 100%
＜授業の方法＞
本演習は「面接授業」にて実施する。 ・マスクを着用し、学生間の距離はできるだけ空ける ・定期的に窓を開けて、換気を行う ・授業前、後に手洗い・手指消毒を徹底する なお、新型コロナウイルス感染拡大状況によっては、Teamsによる「ライブ型」にて実施する場合がある。
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
必要知識：微分積分学I・II、応用解析I、II、基礎電気理論等数学科目と十分な復習。特にベクトルの内積、外積およびそれらの応用を復習しておくこと。演習中説明を見過ごさずにノートをとること。分からないことがあれば質問・ノートの見直しをして次回演習に臨んで欲しい。
＜テキスト＞
宇野 亨, 白井 宏, 電磁気学, コロナ社, ISBN:4-339-00814-2
＜参考書＞
(未登録)
＜授業計画の概要＞
1 タイトル 数学的準備１（ベクトルの発散とガウスの定理） 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、掲示されたベクトルの復習問題を解くことにより、授業に必要な準備をします ・ 授業後に、授業中に取り組んだ練習問題の解答をレポートとしてMoodleに提出します。また、学習内容を定着させるための課題に取り組み、レポートとしてMoodleに提出します 授業内容 ・ 授業の最初に、この授業全体の到達目標、授業の進め方、課題提出の仕方、成績評価の仕方に関するガ イダンスを行います ・ 次に、ベクトルの発散とガウスの定理についての練習問題を解き、解法の説明を受けます ・ 最後に、解いた内容を電子化しMoodleに提出します 2 タイトル 数学的準備２（ベクトルの回転とストークスの定理） 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、掲示された練習問題を解くことにより、授業に必要な準備をします ・ 授業後に、授業中に取り組んだ練習問題の解答をレポートとしてMoodleに提出します 授業内容 ・ 授業の最初に、前回の課題内容の解法について解説されます ・ 次に、ベクトルの回転とストークスの定理についての練習問題を解き、解法の説明を受けます ・ 最後に、解いた内容を電子化しMoodleに提出します 3 タイトル 真空中の静電界１（クーロンの法則、電界、電気力線、電束密度場） 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、掲示された練習問題を解くことにより、授業に必要な準備をします ・ 授業後に、授業中に取り組んだ練習問題の解答をレポートとしてMoodleに提出します 授業内容 ・ 授業の最初に、前回の課題内容の解法について解説されます ・ 次に、クーロンの法則、電界、電気力線、電束密度場についての練習問題を解き、解法の説明を受けます ・ 最後に、解いた内容を電子化しMoodleに提出します 4 タイトル 真空中の静電界２（ガウスの法則） 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、掲示された練習問題を解くことにより、授業に必要な準備をします ・ 授業後に、授業中に取り組んだ練習問題の解答をレポートとしてMoodleに提出します 授業内容 ・ 授業の最初に、前回の課題内容の解法について解説されます ・ 次に、ガウスの法則についての練習問題を解き、解法の説明を受けます ・ 最後に、解いた内容を電子化しMoodleに提出します 5 タイトル 真空中の静電界３（電界と電位） 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、掲示された練習問題を解くことにより、授業に必要な準備をします ・ 授業後に、授業中に取り組んだ練習問題の解答をレポートとしてMoodleに提出します 授業内容 ・ 授業の最初に、前回の課題内容の解法について解説されます ・ 次に、電界と電位についての練習問題を解き、解法の説明を受けます ・ 最後に、解いた内容を電子化しMoodleに提出します 6 タイトル 誘電体中の静電界１（静電容量と誘電率） 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、掲示された練習問題を解くことにより、授業に必要な準備をします ・ 授業後に、授業中に取り組んだ練習問題の解答をレポートとしてMoodleに提出します 授業内容 ・ 授業の最初に、前回の課題内容の解法について解説されます ・ 次に、静電容量と誘電率についての練習問題を解き、解法の説明を受けます ・ 最後に、解いた内容を電子化しMoodleに提出します 7 タイトル 定常電流１（オームの法則） 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、掲示された練習問題を解くことにより、授業に必要な準備をします ・ 授業後に、授業中に取り組んだ練習問題の解答をレポートとしてMoodleに提出します 授業内容 ・ 授業の最初に、前回の課題内容の解法について解説されます ・ 次に、オームの法則の定理についての練習問題を解き、解法の説明を受けます ・ 最後に、解いた内容を電子化しMoodleに提出します 8 タイトル 第１回理解度テストと解説 事前学習 事後学習 ・テスト前に、第１回理解度テストの出題範囲について十分な復習を行います ・テスト後に、第１回理解度テストで回答が不十分であった内容について解き直し、学習内容を定着させます 授業内容 ・第１回理解度テストを実施します ・答案を回収した後、これまでの授業で解説されていない設問があればその解法について解説されます 9 タイトル 真空中の静磁界１（ビオ・サバールの法則） 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、掲示された練習問題を解くことにより、授業に必要な準備をします ・ 授業後に、授業中に取り組んだ練習問題の解答をレポートとしてMoodleに提出します 授業内容 ・ 授業の最初に、前回の課題内容の解法について解説されます ・ 次に、ビオ・サバールの法則についての練習問題を解き、解法の説明を受けます ・ 最後に、解いた内容を電子化しMoodleに提出します 10 タイトル 真空中の静磁界２（ベクトルポテンシャル、アンペアの法則） 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、掲示された練習問題を解くことにより、授業に必要な準備をします ・ 授業後に、授業中に取り組んだ練習問題の解答をレポートとしてMoodleに提出します 授業内容 ・ 授業の最初に、前回の課題内容の解法について解説されます ・ 次に、ベクトルポテンシャル、アンペアの法則についての練習問題を解き、解法の説明を受けます ・ 最後に、解いた内容を電子化しMoodleに提出します 11 タイトル 電磁誘導１（ファラデーの電磁誘導の法則） 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、掲示された練習問題を解くことにより、授業に必要な準備をします ・ 授業後に、授業中に取り組んだ練習問題の解答をレポートとしてMoodleに提出します 授業内容 ・ 授業の最初に、前回の課題内容の解法について解説されます ・ 次に、ファラデーの電磁誘導の法則についての練習問題を解き、解法の説明を受けます ・ 最後に、解いた内容を電子化しMoodleに提出します 12 タイトル 電磁誘導２（運動する導体に発生する起電力） 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、掲示された練習問題を解くことにより、授業に必要な準備をします ・ 授業後に、授業中に取り組んだ練習問題の解答をレポートとしてMoodleに提出します 授業内容 ・ 授業の最初に、前回の課題内容の解法について解説されます ・ 次に、運動する導体に発生する起電力についての練習問題を解き、解法の説明を受けます ・ 最後に、解いた内容を電子化しMoodleに提出します 13 タイトル マクスウェル方程式と電磁波１（変位電流、マクスウェル方程式） 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、掲示された練習問題を解くことにより、授業に必要な準備をします ・ 授業後に、授業中に取り組んだ練習問題の解答をレポートとしてMoodleに提出します 授業内容 ・ 授業の最初に、前回の課題内容の解法について解説されます ・ 次に、変位電流、マクスウェル方程式についての練習問題を解き、解法の説明を受けます ・ 最後に、解いた内容を電子化しMoodleに提出します 14 タイトル マクスウェル方程式と電磁波２（電磁波の伝搬） 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、掲示された練習問題を解くことにより、授業に必要な準備をします ・ 授業後に、授業中に取り組んだ練習問題の解答をレポートとしてMoodleに提出します 授業内容 ・ 授業の最初に、前回の課題内容の解法について解説されます ・ 次に、電磁波の伝搬についての練習問題を解き、解法の説明を受けます ・ 最後に、解いた内容を電子化しMoodleに提出します 15 タイトル 第２回理解度テストと解説 事前学習 事後学習 ・テスト前に、第２回理解度テストの出題範囲について十分な復習を行います ・テスト後に、第２回理解度テストで回答が不十分であった内容について解き直し、学習内容を定着させます 授業内容 ・第２回理解度テストを実施します ・答案を回収した後、これまでの授業で解説されていない設問があればその解法について解説されます 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜備考＞
(未登録)