2020年 理工学部 シラバス - 電気工学科
設置情報
| 科目名 | 電磁気学Ⅱ及び演習 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 電気工学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 大貫 進一郎 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 3 | 曜日時限 | 火曜3･4 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | I23N |
| クラス | B | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 本授業では，電磁気学Ⅰに続いて，電気工学の基礎となる電磁気学の基本的な現象を説明でき，数式を利用して電磁気学の具体的な問題を解くことができる． |
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| 授業形態及び 授業方法 |
電磁気学を系統的に理解するため，第１回目の授業では電磁気学Ⅰの復習を行う．それ以降の授業では，原則として講義全体180分の中で，講義(90分)と演習(90分)を行う．加えて適宜，宿題を課し，その解説を授業内で行う． |
| 履修条件 | 選択必修科目． 「電気工学のための数学」，「微分積分学」，「電磁気の基礎」，「電磁気学Ⅰ及び演習」を修得していることが望ましい． |
授業計画
| 第1回 | 授業概要，授業の進め方，電磁気学Ⅱの講義範囲について説明する．また，電磁気学Ⅰで学んだ内容を復習し，数学的準備としてベクトル解析・微積分の計算演習について行い，各種座標系について説明する． 【事前学習】予めシラバスに目を通して講義する章の内容を確認しておく事(120分) 【事後学習】数学的に不足・不安のある箇所の復習を行い，講義で出てきた際にすぐに計算できるようにしておくこと(180分) |
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| 第2回 | 電流：運動する電荷，電流密度，伝導度について学ぶ． 【事前学習】本授業回の内容を一通り読んでおくこと(120分) 【事後学習】講義で行った問題の復習を行う(180分) |
| 第3回 | 電流：抵抗，電流の連続性について学ぶ． 【事前学習】本授業回の内容を一通り読んでおくこと(120分) 【事後学習】講義で行った問題の復習を行う(180分) |
| 第4回 | アンペアの法則と磁界：ビオサバールの法則，アンペアの法則について学ぶ． 【事前学習】本授業回の内容を一通り読んでおくこと(120分) 【事後学習】講義で行った問題の復習を行う(180分) |
| 第5回 | アンペアの法則と磁界：ベクトルの回転，電流密度と磁界の関係について学ぶ． 【事前学習】本授業回の内容を一通り読んでおくこと(120分) 【事後学習】講義で行った問題の復習を行う(180分) |
| 第6回 | アンペアの法則と磁界：ベクトルポテンシャル，ストークスの定理について学ぶ． 【事前学習】本授業回の内容を一通り読んでおくこと(120分) 【事後学習】講義で行った問題の復習を行う(180分) |
| 第7回 | 磁界中の力とトルク：粒子に働く磁力，電流要素に働く磁力について学ぶ． 【事前学習】本授業回の内容を一通り読んでおくこと(120分) 【事後学習】講義で行った問題の復習を行う(180分) |
| 第8回 | 磁界中の力とトルク：仕事と仕事率，トルク，磁気モーメントについて学ぶ． 【事前学習】本授業回の内容を一通り読んでおくこと(120分) 【事後学習】講義で行った問題の復習を行う(180分) |
| 第9回 | インダクタンスと磁気回路：ファラデーの法則と自己インダクタンスについて学ぶ． 【事前学習】本授業回の内容を一通り読んでおくこと(120分) 【事後学習】講義で行った問題の復習を行う(180分) |
| 第10回 | インダクタンスと磁気回路：相互インダクタンス，磁気回路について学ぶ． 【事前学習】本授業回の内容を一通り読んでおくこと(120分) 【事後学習】講義で行った問題の復習を行う(180分) |
| 第11回 | インダクタンスと磁気回路：B-H曲線の非線形性，磁気回路でのアンペアの法則について学ぶ． 【事前学習】本授業回の内容を一通り読んでおくこと(120分) 【事後学習】講義で行った問題の復習を行う(180分) |
| 第12回 | 変位電流と誘導起電力：変位電流，ファラデーの法則とレンツの法則について学ぶ． 【事前学習】本授業回の内容を一通り読んでおくこと(120分) 【事後学習】講義で行った問題の復習を行う(180分) |
| 第13回 | 変位電流と誘導起電力：静磁界中を運動する導体，時間変化する磁界中を運動する導体について学ぶ． 【事前学習】本授業回の内容を一通り読んでおくこと(120分) 【事後学習】講義で行った問題の復習を行う(180分) |
| 第14回 | マクスウェルの方程式と境界条件：境界条件，マクスウェルの方程式について説明する． 【事前学習】本授業回の内容を一通り読んでおくこと(120分) 【事後学習】講義で行った問題の復習を行う(180分) |
| 第15回 | 理解度確認試験及びその解説を行う． 【事前学習】本授業回の内容を一通り読んでおくこと(300分) |
その他
| 教科書 |
J.A. Edminister著 村崎憲雄2名共訳 『マグロウヒル大学演習 電磁気学』 オーム社 2007年
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| 参考書 |
浜松芳夫 『一番わかる！電磁気学演習』 オーム社 2013年 第1版
浜松，星野 『電気電子数学入門 線形代数・ベクトル解析・複素数』 オーム社 2012年 第1版
砂川重信 『電磁気学の考え方』 岩波書店 1993年
R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. L. Sands著 宮島龍興訳 『ファインマン物理学Ⅲ 電磁気学』 岩波書店 2003年 第44版
松下貢 『力学・電磁気学・熱力学のための基礎数学』 裳華房 2016年 第1版
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| 成績評価の方法 及び基準 |
演習・課題等：20%，定期試験：80%として，総合的にS～Dの成績評価を行う． |
| 質問への対応 | 適宜対応する． |
| 研究室又は 連絡先 |
授業時間中に指示する． |
| オフィスアワー |
月曜 駿河台 14:00 ～ 15:00 833A室
火曜 駿河台 12:30 ～ 13:00 研究室
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| 学生への メッセージ |
授業は，講義と演習時間に分かれているが，両方とも必ず出席すること． 教科書には例題の解説と解き方が詳細に書かれているが，ただこれを目で追っているだけや写すだけでは理解することはできません．何度も自分で考え，理解することに重点を置いて下さい．また，何度も教科書を読んで自ら考える姿勢を身につけて下さい． |