| 授業科目 電磁気学２ |
担当教員 （前期）加藤 克巳、（後期）加藤 茂 |
開講期 通年
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| 科目番号 121426 |
対象学年・学科・コース 4年 電気情報工学科 |
単位区分 選択必修 学修単位 |
単位数 2単位 |
| 授業概要・授業方針
電磁気学２では主に磁気に関する学習を行う。前期では、磁気現象の基礎を学んだ後、電流から磁界を求めるための各種計算を中心に演習を交えて学習を進める。後期では、電磁力や電磁誘導、インダクタンスの各種計算について、演習を交えて学習を進めていく。
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到達目標
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| 授業要目 | 到達目標 との対応 |
自己点検 |
| 前期 |
| 1 | ガイダンス、磁気とは何か | 1 | |
| 2 | 磁界の強さ | 1 | |
| 3 | 磁力線と磁束、磁束密度、透磁率 | 1 | |
| 4 | 電気量と磁気量の関係 | 1 | |
| 5 | 磁性体と磁化 | 2 | |
| 6 | 強磁性体とヒステリシス特性 | 2 | |
| 7 | 電流と磁界、右ねじの法則 | 3 | |
| 8 | 中間試験 | ||
| 9 | ビオ・サバールの法則 | 3 | |
| 10 | ビオ・サバールの法則を用いた磁界計算１ | 3 | |
| 11 | ビオ・サバールの法則を用いた磁界計算２ | 3 | |
| 12 | アンペアの法則 | 4 | |
| 13 | アンペアの法則を用いた磁界計算１ | 4 | |
| 14 | アンペアの法則を用いた磁界計算２ | 4 | |
| 15 | 磁気回路 | 4 | |
| 16 | 期末試験 | ||
| 17 | 試験返却と総まとめ | 1,2,3,4 |
| 後期 | 自己点検 |
| 1 | フレミングの左手の法則と電磁力の概念 | 5 | |
| 2 | ループ電流による電磁力やトルクの計算 | 5 | |
| 3 | 電流相互間に働く力 | 4,5 | |
| 4 | フレミングの右手の法則 | 5 | |
| 5 | ファラデーの法則 | 5 | |
| 6 | 移動導体やコイルに発生する起電力の計算 | 5 | |
| 7 | 電磁力・誘導起電力などの計算問題 | 5 | |
| 8 | 中間試験 | ||
| 9 | 自己誘導と自己インダクタンス | 6 | |
| 10 | 自己インダクタンスの計算 | 6 | |
| 11 | 相互インダクタンス | 6 | |
| 12 | 相互インダクタンスの計算 | 6 | |
| 13 | 自己・相互インダクタンスの復習 | 6 | |
| 14 | 磁界に蓄えられるエネルギー | 6 | |
| 15 | 磁界エネルギーからの自己インダクタンスの算出 | 6 | |
| 16 | 期末試験 | ||
| 17 | 試験返却と総まとめ | 4,5,6 |
| 到達達成度の指標（ルーブリック） |
| 到達 目標 |
理想的なレベル（Ａ）の目安 | 標準的なレベル（Ｂ）の目安 | 未到達なレベル（Ｃ）の目安 | 自己評価 |
| 1 | 電気量と磁気量の対応関係を挙げ、類似点や違いについて説明できる | 電気量と磁気量の対応関係を挙げることができる | 電気量と磁気量の対応関係を挙げることができない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 2 | 透磁率、ヒステリシス特性など磁性体に関する基本事項を挙げ、磁界に対する磁性体の振舞いを説明できる | 透磁率、ヒステリシス特性など磁性体に関する基本事項を説明できる | 磁性体に関する基本事項を説明できない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 3 | ビオ・サバールの法則を用いて複雑な電流路周辺の磁界分布を計算できる | ビオ・サバールの法則を用いて単純な電流路周辺の磁界分布を計算できる | ビオ・サバールの法則を用いて磁界分布を計算できない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 4 | アンペアの法則を用いて複雑な電流路周辺の磁界分布を計算できる | アンペアの法則を用いて直線導体周辺の磁界分布を計算できる | アンペアの法則を用いて磁界分布を計算できない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 5 | コイルに働く力やトルク、誘導起電力に関する複雑な問題の計算ができる | コイルに働く力やトルク、誘導起電力に関する単純な問題の計算ができる | コイルに働く力やトルク、誘導起電力の計算ができない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 6 | コイルのインダクタンス（自己および相互）に関する複雑な問題の計算ができる | コイルのインダクタンス（自己および相互）に関する単純な問題の計算ができる | コイルのインダクタンス（自己および相互）の計算ができない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 到達度評価
定期試験の成績を70%、小テスト及び課題提出などを30%の割合で評価する。 この科目は学修単位科目であるので、（90時間−講義時間）以上の自学自習を必要とする。したがって、科目担当教員が課した課題のうち、（90時間−講義時間）× 3 /4 時間以上に相当する課題提出がないと単位を認めない。（各課題ごとの時間は担当教員が設定する。） |
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| 履修上の注意
電磁気学は電気工学の基礎となる原理や法則をまとめたものです。したがって、その内容は電気情報工学科の学生として、どうしても身につけておかねばならないものです。電磁気学２では、磁界、透磁率、電磁力、インダクタンスなどの物理量の意味をしっかりと身につけて、自分自身の言葉でその説明ができるように心がけて下さい。
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| 事前学習・自己学習・関連科目
事前学習：3年次の「電磁気学１」の内容を十分理解しておくこと。 関連科目：4年の「電気機器A」、5 年の「電力工学B」「電気機器B」で、磁界やインダクタンス、電磁力、誘導の計算を行う際に「電磁気学2」の知識を必要とします。また、多くの大学、専攻科の電気系学科等への進学に際し、その学力試験には電磁気学、電気回路が課せられています。 |
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学習・教育目標
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