|
授業科目名
|
担当教官
|
|||||
|
電磁気学I
|
春日 正伸
|
|||||
|
時間割番号
|
単位数
|
コース
|
履修年次
|
期別
|
曜日
|
時限
|
| 262022 E | 2 | E | 2 | 後期 | 木 | II |
| ［概要］ | ||||||
| 電磁気学は電気／電子工学の根幹をなす基礎的科目である。解析学や微分方程式などの数学的手法を援用しつつ、電界、磁界という場の概念を理解し、回路／電気機器／電磁波／電子デバイスなどに展開していく知的体力をつけることを主眼とする。その前半である電磁気 Iは、時間的に変化しない場（定常場）、渦無しの場をあつかう。 | ||||||
| ［具体的な達成目標］ | ||||||
| A.電界、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。 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。 C.点電荷、線電荷、面電荷による電界、電位の分布の基本形を数式と図で表現できる。 D.導体を含む系のラプラス方程式を解くことができ、電気双極子、電気影像法、等角写 像法などの静電界特殊解法を説明することができる。 E.電荷を含む簡単な系のポアソン方程式を書き、その解の概要を推定することができる。 F.静電エネルギー密度と仮想仕事の原理を応用して静電力を求めることができる。 G.誘電体を含む系の境界条件を示すことができる。 H.電流のモードの種類を理解し、電流と電界、電荷、キャリア密度、移動度、導電率の 関係を示すことができる。 I.重ね合わせの理と、その電気計測への応用例を理解している。 |
||||||
| ［必要知識・準備］ | ||||||
| 基礎解析（微分積分学）I、II、応用解析I、II,基礎電気理論を履修していることが望ましい。 また、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。 |
||||||
| ［評価基準］ | ||||||
| 中間＋期末試験の平均得点が６０点以上であること。ただし、宿題として課す補足的なレポートをプラス要因として考慮する。 | ||||||
| ［教科書］ | ||||||
| ［参考書］ | ||||||
| ［講義項目］ | ||||||
| １．電磁気学の概要 ：電気の力、電磁気の法則 ２．ベクトル場の微分：スカラー場とベクトル場、演算子 ３．ベクトル場の積分：勾配の線積分、ガウス定理 ４．静電気 ：クーロンの法則、電位、電界 ５．ガウスの法則 ：導体の場、点電荷、面電荷 ６．種々の場合の電界：双極子、影像法、コンデンサ、等角写像 ７．静電エネルギー ：仮想仕事の原理、場のエネルギー ８．誘電体 ：誘電率、分極、誘電体に働く場と力 ９．電流 ：オームの法則、キルヒホッフの法則、電流分布 |
||||||
| ［教育方法］ | ||||||
| 板書を伴う口頭説明を行なう。学生には、目、耳、頭脳、手をフルに働かせて集中することを要求する。適宜、演示実験を行なうほか、ほとんど毎回簡単な復習用レポートを宿題として課す。 | ||||||
| ［JABEEプログラムの学習・教育目標との対応］ | ||||||
| 本科目は電気電子システム工学科の掲げる学習・教育目標「C-2電気電子工学分野の基礎数理・基礎物理の学力を養う」に対応する。 | ||||||
| ［その他］ | ||||||
| (未登録) | ||||||