| 開講学期／Course Start | 2023年度／Academic Year 後期／Second |
|---|---|
| 開講曜限／Class period | 月/Mon 7 , 月/Mon 8 |
| 授業区分／Regular or Intensive | 週間授業 |
| 対象学科／Department | システム理化学科物理物質システムコース |
| 対象学年／Year | 2年 , 3年 , 4年 |
| 授業科目区分／Category | 教育課程 システム理化学科 |
| 必修・選択／Mandatory or Elective | 必修 |
| 授業方法／Lecture or Seminar | 講義科目 |
| 授業科目名／Course Title | 電磁気学Ａ／Electromagnetics A |
| 単位数／Number of Credits | 2 |
| 担当教員名／Lecturer | 磯田 広史 (システム理化学科物理物質システムコース) |
| 時間割コード／Registration Code | J4049 |
| 連絡先／Contact | 磯田 広史( K307/ 0143-46-5619 / isoda@muroran-it.ac.jp ) |
| オフィスアワー／Office hours | 磯田 広史(木曜日 13:00～14:30) |
| 実務経験／Work experience |
| 更新日／Date of renewal | 2023/08/01 |
|---|---|
| 授業のねらい ／Learning Objectives |
電気力、磁気力を通じて、それぞれ電場、磁場の概念を把握し、これを用いて電気磁気現象の基本法則を学び、電磁気学に関する探求力を養う。これらを踏まえて、電流が磁場から受ける力および電流の作る磁場とその応用についても体得する。 |
| 到達度目標 ／Outcomes Measured By: |
(1) 電磁気学で使用されるベクトルの数学的表現の意味を理解し代表的な問題に適用して解決することができる。 (2) 静電場におけるクーロンの法則およびガウスの法則を理解し、代表的な問題に適用して解決することができる。 (3) 電場と電位の関係や静電容量を理解し、代表的な問題に適用して解決することができる。 (4) 電流とオームの法則、キルヒホッフの法則を理解し、代表的な問題に適用して解決することができる。 (5) 電流の作る磁場、ビオサバールの法則およびアンペールの法則を理解し、代表的な問題に適用して考察することができる。 (6) 磁力およびローレンツ力を理解し、代表的な問題に適用して解決することができる。 |
| 授業計画 ／Course Schedule |
総授業時間数：22.5時間 第１回：ガイダンス(授業計画、成績評価方法)、ベクトルの内積・外積 第２回：クーロンの法則と静電場 第３回：ガウスの法則の説明 第４回：ガウスの法則の応用例と電荷の作る静電場 第５回：静電誘導と電位(静電ポテンシャル) 第６回：静電容量とコンデンサー 第７回：静電場のエネルギーと誘電体中での電場 第８回：定常電流とオームの法則 第９回：キルヒホッフの法則と抵抗接続 第１０回：静磁場の基礎とアンペールの法則 第１１回：ビオサバールの法則 第１２回：電流と静磁場(演習問題) 第１３回：磁場中の電流に作用する力(アンペールの力) 第１４回：ローレンツ力とホール効果 第１５回：小磁石の作る磁場と作用する力、到達度の自己評価、授業評価 定期試験 各回の学習時間の目安は，事前・事後合わせて４時間必要です。 |
| 教科書 ／Required Text |
電磁気学 改訂版(砂川重信著、培風館)(ISBN:4563022373) |
| 参考書等 ／Required Materials |
物理学(小出昭一郎著、裳華房)(ISBN:4785320745)
ゼロから学ぶ電磁気学 (西野友年著、講談社)(ISBN:4061546724) 徹底解説 電磁気学（勝藤拓郎, 溝川貴司著、培風館 2020）(ISBN:9784563025311) |
| 教科書・参考書に関する備考 | 講義内容に関連したプリントを配布し補足説明しますが、教科書や配布プリントだけではなく、自分にあった参考書・問題集などを用意して理解を深めて下さい。参考書については最初の授業で一部を紹介します。 |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
達成度目標1～6について課題レポート(30%)および定期試験(70%)により評価する。成績は、授業履修者に対して課題レポートおよび定期試験を行い、100点満点中60点以上を合格とする。不合格の場合には次年度以降に再履修すること。 |
| 履修上の注意 ／Notices |
事前に配布する講義プリントを教科書及び参考書を用いて予め理解した上で授業に臨むようにして下さい。 ・毎回課題問題を解いて理解度を深めてもらいます。 ・定期試験不合格者は再履修すること。 ・病気など正当な理由で試験を受験できなかった学生(欠席届提出者に限る)に対しては追試験を行う。 |
| 教員メッセージ ／Message from Lecturer |
教科書と配布プリントだけではなく、各自にあった参考書・問題集を使用し自分で調べて理解するようにしてください。 同時期開講している電磁気学演習を必ず受講し、電磁気学に対する理解を深めるようにして下さい。 |
| 学習・教育目標との対応 ／Learning and Educational Policy |
物理物質システムコースの学習目標 (D)理工学基礎｢技術者としての素養および物理・応用物理を理解するための基礎として，数学，自然科学を修得し、問題解決にこれらを用いることができるようになる｣に対応する。 |
| 関連科目 ／Related course |
物理学C、電磁気学演習、電磁気学B |
| 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 |
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| 該当するデータはありません | ||||
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Active learning 1-1 ／主体的学修（反転授業，小テスト，振り返り 等） |
講義プリントを事前に配布し、そのプリントに基づいて自己学習を行ったうえで講義に臨む。講義の最後に講義内容に関連する演習問題を解き、講義内容を振り返ることで理解度を深める。 |
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Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
50%超 |
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Active learning 2-1 ／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等） |
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Active learning 2-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |
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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） |
本授業では微分積分およびベクトル解析などの数学的手法と物理学Cの知識を用いて、電磁気現象を理解する総合的な学習を行う。 |
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Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%～50% |