| 開講学期／Course Start | 2021年度／Academic Year 後期／Second |
|---|---|
| 開講曜限／Class period | 水/Wed 7,水/Wed 8,水/Wed 9,水/Wed 10 |
| 授業区分／Regular or Intensive | 週間授業 |
| 対象学科／Department | 情報電子工学系専攻電気通信システムコース |
| 対象学年／Year | 1年,2年 |
| 授業科目区分／Category | 博士前期課程 大学院自専攻科目 |
| 必修・選択／Mandatory or Elective | 選択 |
| 授業方法／Lecture or Seminar | 講義科目 |
| 授業科目名／Course Title | 応用電磁気学特論 |
| 単位数／Number of Credits | 2.0 |
| 担当教員名／Lecturer | 川口秀樹 |
| 時間割コード／Registration Code | MQ305A |
| 連絡先／Contact | 川口秀樹(F207, 0143-46-5510, kawa@mmm.muroran-it.ac.jp) |
| オフィスアワー／Office hours | 川口秀樹(水曜日 16:00 - 17:00, 18:00-19:00) |
| 実務経験／Work experience | 川口秀樹(通信事業を扱う企業での通信機器の回路設計・開発経験を有する) |
| 更新日／Date of renewal | 2021/09/10 |
|---|---|
| 授業のねらい ／Learning Objectives |
静電場・静磁場,渦電流場,電磁波など,電磁現象を統一的に扱う理論体系としての電磁気学を理解し,それらが産業応用で現れる具体例について修得する． This course aims to give theory and applications of the electricity and magnetism. In this course, the electricity and magnetism are summarized as an unified theory of a static, a quasi-static and a high frequency electromagnetic fields. In addition to the summary of the theory, practical applications of the electromagnetic field phenomena in industry are introduced. |
| 到達度目標 ／Outcomes Measured By: |
１． 電磁場の問題に直面したとき,その現象を適切な電磁場の方程式を用いて記述することができる．(60%) ２． 系を記述する電磁場の方程式を,適切な近似のもとに解析的に解くことができる(40%) 1. Theoretical description of practical electromagnetic phenomena by using Maxwell's equation. 2. Analytical solution to typical simplified problems of electronagnetic field theory. |
| 授業計画 ／Course Schedule |
総授業時間数（実時間）: ２２．５時間 第１回：授業概要，クーロンの法則と場の概念 第２回：数学的補足（ベクトル公式，ポアンカレの補題，ヘルムホルツの定理） 第３回：静電場（ガウスの法則，保存場，ポアソン方程式，静電場の体系） 第４回：静磁場（ビオ・サバールの法則，湧出しなし則，アンペールの法則） 第５回：静磁場（ベクトルポテンシャル，ゲージ変換，ベクトルポアソン方程式，静磁場の体系） 第６回：電荷保存則・オームの法則 第７回：ポアソン方程式の特解第８回：静電場問題の例 第９回：境界値問題と境界積分方程式第１０回：静電場の差分法数値解析 第１１回：有限要素法・境界要素法 第１２回：電磁力（ローレンツ力方程式，マクスウェル応力） 第１３回：電磁誘導（ファラディーの法則，渦電流現象，渦電流応用） 第１４回：電磁波（変位電流，電磁波伝播，電磁波応用） 第１５回：電磁気学の体系（空間回路網，幾何光学・解析力学・量子力学との関係） 定期試験 ・各回の学修時間の目安は、事前・事後合わせて４時間必要です。 ・新型コロナウイルス感染症の流行状況に伴い、学生への十分な周知のもと、授業計画・授業実施方法は変更する可能性があります。 Total : 22.5 huors No.1: Introduction. Concept of field theory. No.2: Summary of related mathematics (Vector analysis, Poincare's lemma, Helmholtz's theorem) No.3: Electrostatic field (Gauss' law, conservative field, Poisson's equation) No.4: Magnetostatic field (Biot-Savart's law, divergence fee field, Ampere's law) No.5: Magnetostatic field 2 (Vector potential, gauge transform, Vector Poisson's Equation) No.6: Conservation law of charge, Ohm's law No.7: Particular solution to Poisson's equation No.8: Examples of solutions to electrostatic field problem. No.9: Boundary value problem No.10: Numerical analysis of electrostatic boundary value problem by FDM No.11: Numerical analysis by FEM and BEM No.12: Electromagnetic force (Lorentz force, Maxwell's stress tensor) No.13: Electromagnetic induction (Faraday's law, eddy current) No.14: Electromagnetic wave No.15: Advanced theory of electromagnetics (3D circuit model, Geometrical optics) Students are required to study by themselves 4 hours for each week. Depending on corona virus pandemic situation, course schedule may be modified appropriately with clear announcement to students |
| 参考書等 ／Required Materials |
パノフスキー,フィリップス 著「電磁気学（上,下）」（林,西田 訳）吉岡書店 (W.K.H.Panofsky and M Phillips, Classical Electricity and Magnetism, Addison-Wesley Pub., 1961)
J.D.Jackson, Classical Electrodynamics (2nd Ed.), Wily |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
レポート（２回）100点満点で評価し,60点以上を合格とする． 到達度目標１、２をレポートで評価する。 The score of each students is evaluated by two reports (100%) A grade of more than 60 is accepted for a credit. 新型コロナウイルス感染症の流行状況に伴い、学生への十分な周知のもと、成績評価方法は変更する可能性があります。 Depending on corona virus pandemic situation, grading guidelines may be modified appropriately with clear announcement to students Due to the epidemic situation of COVID19, the evaluation method may be changed. In that case, I will explain to you properly. |
| 履修上の注意 ／Notices |
①オフイスアワーなどでの質問も適宜受け付ける ②授業の変更や緊急時の連絡は授業中または掲示板で通知をする。 ③不合格者は再履修すること。 1. Students who have any questions on this course may visit to the teacher during office-hours mainly 2. All of announcements on this lecture will be displayed on notice-board 3. Students who fail in examination must try in the next year |
| 教員メッセージ ／Message from Lecturer |
本科目は、暗記的な要素はほとんどなく、体系的な理解を要し、すべて前の授業からの積み重ねである。 授業に出席し積極的に不明なところを質問するなど、その都度その都度、授業内容を理解しておくこと。 An individual lecture is closely related to the previous lecture, and it is important to understand the contents of the course systematically. It is strongly recommend to understand each lecture and visit to the teacher to question on unclear matters. |
| 学習・教育目標との対応 ／Learning and Educational Policy |
「電子デバイス、計測に関する知識を基礎から系統的に修得する」に対応している． |
| 関連科目 ／Related course |
学部レベルの電磁気学の内容を理解していることが望ましい It is strongly recommended to know the contetents of Electromagnetism in undergraduate course very well. |
| 備考 ／Notes |
本講義は日本語で行う The lecture will be done in Japanese. |
| No. | 回（日時） ／Time (date and time) |
主題と位置付け（担当） ／Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 ／Methods and contents |
備考 ／Notes |
|---|---|---|---|---|
| 該当するデータはありません | ||||
|
Active learning 1-1 ／主体的学修（反転授業，小テスト，振り返り 等） |
|
|---|---|
|
Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |
|
Active learning 2-1 ／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等） |
|
|
Active learning 2-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |
|
Active learning 3-1 ／深い学修（複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等） |
|
|
Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |