シラバス情報
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教員名 ： 清水 博幸
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授業コード
510199
オムニバス
科目名
電気磁気学
科目名（英語）
Electromagnetics
配当学年
2年
単位数
2単位
年度学期
2025年度春学期
曜日時限
水曜1限
対象学科
基_電電,基_電情
コース
科目区分
専門科目
必選の別
必修科目
担当者
清水 博幸
教室
1-205
実務家教員担当授業
授業の目的と進め方
電気、磁気の現象を利用する電気、電子機器の回路設計および製作に資するため、静電現象を対象に電界、電位について理解するとともに相互の関係についても理解して、導体、誘電体の電気的特性に関する基礎的知識を修得する。授業内に演習課題を提示する。演習課題については、授業内に返却を行い解説する。
達成目標１
静電気現象の基になる電荷について理解してクーロンの法則が説明できる。【20%】
達成目標２
電荷の存在による電界が発生、電界により空間に電位が現れることが説明できる。【20%】
達成目標３
導体と誘電体の違いを理解して静電誘導について説明できる。【20%】
達成目標４
キャパシタンスについて説明でき、その計算ができる。【20%】
達成目標５
キルヒホッフの電流則を誘導して説明ができる。【20%】
達成目標６
達成目標７
アクティブラーニング
ディスカッション
ディベート
グループワーク
プレゼンテーション
実習
フィールドワーク
その他課題解決型学習
授業計画
授業時間外課題（予習および復習を含む）
第１回
ファラデーの電磁誘導
スカラー量とベクトル量について説明できるようにしておくこと。基本的なベクトル演算について予習しておくこと。（1時間）
磁力線、電磁誘導について復習しておくこと。（1時間） 第２回
電荷の分布とクーロンの法則
電荷と原子、誘電体、導体について確認して、静電誘導について予習しておくこと。（1時間）
電荷の分布と電荷間に働く力について説明できるように復習すること。（1時間） 第３回
電気力線と電界・電束密度
電荷と電気力線の関係について予習しておくこと。（1時間）
電気力線の密度と電界、電束密度と電束、それぞれの関係について説明できるように復習すること。（1時間） 第４回
ガウスの法則・電界と電位
電気力線について確認しておくこと。積分（面積積分、体積積分）について、予習しておくこと。（1時間）
ガウスの法則を理解して、閉曲面内の電荷量と電界、電束密度の関係について説明できるように復習すること。（1時間） 第５回
ラプラス・ポアソンの方程式・空間座標
微分演算について確認しておくこと。電位と電位差、電界について予習しておくこと。（1時間）
電界と電位の関係、電位の定義、導体の電界と電位について復習すること。（1時間） 第６回
導体中の電界と電位・静電遮蔽
導体、半導体、誘電体について予習をしておくこと。また、電荷と電位について確認しておくこと。（1時間）
静電誘導、静電遮蔽について理解して説明できるように復習すること。（1時間） 第７回
電気双極子・電気影像法
電荷と電位について確認して、電気双極子について予習しておくこと。電荷と導体の相互作用を確認して、電気影像法について予習しておくこと。（1時間）
双極子モーメントについて説明できるように復習すること。電気影像法を適用して、導体とその近傍の点電荷に働く力を求められるように復習すること。（1時間） 第８回
まとめ①
第1回から第7回までに学習した電気磁気学の諸法則を確認して、講義内に実施した演習課題を解くことができるようにしておくこと。（2時間）
まとめ課題で間違えた箇所について、解答解説を参考に理解して解けるようにすること。（1時間） 第９回
誘電体中の電界と電位
誘電体中の電界と誘電率について予習しておくこと。（1時間）
コンデンサの接続と電荷について復習すること。（1時間） 第10回
誘電体と静電容量
導体球、同心導体球、同心導体円筒、平行平板導体の電界、電位について予習しておくこと。（1時間）
導体球、同心導体球、同心導体円筒、平行平板導体の静電容量の求め方について、復習すること。（1時間） 第11回
電極間の電界と力学的エネルギー
電極間の電界について予習しておくこと。（1時間）
電極間に働く力と力学的エネルギーについて復習すること。（1時間） 第12回
異なる誘電体での電束と電界・静電エネルギー
異なる誘電率の誘電体境界面での電束、電界について予習しておくこと。静電エネルギーについて予習しておくこと。（1時間）
基本的な条件下において静電エネルギーの導出ができるように復習して理解すること。（1時間） 第13回
電流と起電力・キルヒホッフの法則
電流とオームの法則につて予習しておくこと。連立方程式を行列と行列式を用いて説く方法、行列演算について予習しておくこと。（1時間）
電流密度と抵抗率、導電率について復習しておくこと。キルヒホッフの第1法則と第2法則について復習すること。（1時間） 第14回
まとめ②
第1回から第13回までに学習した電気磁気学の諸法則を確認して、講義内に実施した演習課題を解くことができるようにしておくこと。（2時間）
まとめ課題で間違えた箇所について、解答解説を参考に理解して解けるようにすること。（1時間） 課題等に対するフィードバック
講義時に提示する演習課題やレポートについては、次回講義時に解答および解説およびフィードバックを行う。
評価方法と基準
「まとめ①」および「まとめ②」で実施する「理解度確認演習」の成績を60%、講義内に実施する演習課題40%として成績評価を行う。最終的な評価点が60点以上70点未満の場合、Ｃ評価となる．
テキスト
岸野正剛著『基本から学ぶ電磁気学』電気学会 【ISBN】9784886862662
参考図書
山口、高橋他著『電磁気学の講義と演習』日新出版【ISBN】9784817301932
原康夫著『電磁気学 要論と演習』東京教学社【ISBN】9784808220327 科目の位置づけ（学習・教育目標との対応）
2年秋学期以降の電気磁気学に関する科目、電磁現象を応用した電気・電子機器に関する科目の学習に取り組む前に、電気現象の基本概念や数式的表記を身につけるための科目である。ここでは、主に静電現象を対象とし、電磁誘導現象、電磁波については秋学期の「電気磁気学応用」で学習する。また関連する実験は、2年次の「電気電子工学実験Ⅱ」、および3年次の「電気電子通信工学実験Ⅲ」、「電気電子通信工学実験Ⅳ」で行う。
履修登録前の準備
ベクトルを用いた説明、三角関数を用いた説明があるので、ベクトルの計算、三角関数計算について復習しておくこと。また、微分、積分についてもよく復習しておくこと。
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