講義内容詳細:電気磁気Ⅰ及び演習/電気磁気Ⅰ及び演習(再)

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年度/Academic Year 2024
授業科目名/Course Title (Japanese) 電気磁気Ⅰ及び演習/電気磁気Ⅰ及び演習(再)
英文科目名/Course Title (English) Electromagnetics Ⅰ
学期/Semester 後期 単位/Credits 3
教員名/Instructor (Japanese) 黄 晋二/來福 至
英文氏名/Instructor (English) KOH Shinji/RAIFUKU Itaru

講義概要/Course description
電気電子工学科の学生が、これから受講する多くの科目の基礎となるものが電気磁気学である。内容が抽象的であるため理解しにくい面もある。そのため、講義と平行して演習を行なう事により実感をつかむ事が出来る様工夫されている。本講義では、静電気現象について勉強する。内容を良く理解する事が重要であり、それには各自の予習復習は必須である。前もって教科書を精読する事を勧める。講義・演習全てに出席したものが良い結果を得ている。
達成目標/Course objectives
電気磁気学のうち、静電気学に関する様々な現象を理解する。また、講義の最後では、電流に関する基礎知識の習得する。電界、電位、静電容量、誘電体、電界のエネルギー、電流といった電気電子工学学生にとっての必須の基礎知識を理解する事を到達目標とする。
学部・研究科のディプロマポリシー(卒業認定・学位授与の方針)に基づき、当該科目を履修することで身につく能力 / Abilities to be acquired by completing the course in accordance with the faculty and graduate school diploma policy (graduation certification and degree conferral)
学部・研究科のディプロマポリシー(卒業認定・学位授与の方針)/ Undergraduate and Graduate Diploma Policy (Graduation Certification and Degree Conferral)
授業計画/Lecture plan
1
授業計画/Class 電気磁気学概論:電気磁気学の歴史、講義の進め方、勉強の仕方(予習・復習のやり方)を紹介。
オンライン(オンデマンド型)で行う。 【担当:黄】
2
授業計画/Class 電荷:電気現象と電荷の存在、クーロンの法則、静電誘導 【担当:黄】

3
授業計画/Class 真空中の静電界(1)電界の考え方、点電荷による電界、電気力線を用いた電界の表現 【担当:黄】

4
授業計画/Class 演習(第1回)電気磁気学に必要な基礎数学、クーロンの法則 【担当:來福】
5
授業計画/Class 真空中の静電界(2)真空中のガウスの法則 【担当:黄】
6
授業計画/Class 演習(第2回)ガウスの法則を用いた電界の求め方 【担当:來福】
7
授業計画/Class 真空中の静電界(3)ガウスの法則と電気力線の発散 【担当:黄】
8
授業計画/Class 演習(第3回)ガウスの法則を用いた電界、電位、静電容量の求め方(1) 【担当:來福】
9
授業計画/Class 真空中の静電界(4)電位と電位の勾配 【担当:黄】
10
授業計画/Class 演習(第4回)ガウスの定理を用いた電界、電位、静電容量の求め方(2) 【担当:來福】
11
授業計画/Class 真空中の静電界(5)ラプラス・ポアソンの方程式、電気双極子、電気二重層 【担当:黄】
12
授業計画/Class 演習(第5回)ガウスの定理を用いた電界、電位、静電容量の求め方(3) 【担当:來福】
13
授業計画/Class 真空中の導体系(1)導体と静電界との関係、電位係数、容量係数と誘導係数 【担当:黄】
14
授業計画/Class 真空中の導体系(2)電位係数、容量係数、誘導係数と静電容量 【担当:黄】
15
授業計画/Class 演習(6回)ガウスの定理による電界、電位、静電容量の求め方(4) 【担当:來福】
16
授業計画/Class 誘電体(1)分極、分極電荷と真電荷 【担当:黄】
17
授業計画/Class 演習(7回)ガウスの定理による電界、電位、静電容量の求め方(5) 【担当:來福】
18
授業計画/Class 誘電体(2)電束密度とガウスの定理 【担当:黄】
19
授業計画/Class 演習(8回)誘電体関連演習(1) 【担当:來福】
20
授業計画/Class 誘電体(3)誘電体境界と境界条件、電気力線の屈折 【担当:黄】
21
授業計画/Class 演習(9回)誘電体関連演習、導体系の持つ静電エネルギー 【担当:來福】
22
授業計画/Class 中間試験 【担当:黄・來福】
23
授業計画/Class 静電エネルギーと応力(1)導体系の持つ静電エネルギー、電界中の静電エネルギー 【担当:黄】
24
授業計画/Class 演習(10回)導体系の持つ静電エネルギー、電界中の静電エネルギー関連演習 【担当:來福】
25
授業計画/Class 静電エネルギーと応力(2)仮想変位の考え方、導体間に働く力 【担当:黄】
26
授業計画/Class 演習(11回)仮想変位の考え方、導体間・誘電体間に働く力 【担当:來福】
27
授業計画/Class 電流(1)電界に比例する電流密度、起電力 【担当:黄】
28
授業計画/Class 演習(12回)仮想変位の考え方、導体間・誘電体間に働く力(2)【担当:來福】
29
授業計画/Class 電流の場と静電界のアナロジー、電界の特殊解法(鏡像力) 【担当:黄】
30
授業計画/Class 演習(13)総合復習 【担当:黄・來福】
 
事前学習/Preparation コースパワーの資料を読んでおくこと。
事後学習/Reviewing 講義や演習で学んだ内容を復習すること。
授業方法/Method of instruction
区分/Type of Class 対面授業 / Classes in-person
実施形態/Class Method 通常型 / regular
補足事項/Supplementary notes第1回目のみオンライン(オンデマンド型)で行う。第2回目以降の講義は板書で行う。最初の3回は講義、その後、講義と演習を交互に行う。講義期間中に中間試験を行う。
活用される授業方法/Teaching methods used
成績評価方法/Evaluation
1 試験 Exam 90% 期末試験 60% 中間試験 30%
2 レポート Report 10% 演習の取り組みと課題
教科書/Textbooks
 著者名
Author
タイトル
Title
出版社
Publisher
1 宇野亨、白井 宏 電磁気学 コロナ社
参考書/Reference books
 著者名
Author
タイトル
Title
出版社
Publisher
 
1 遠藤雅守 電磁気学 はじめて学ぶ電磁場理論 森北出版
2 砂川重信 電磁気学 岩波出版
3 兵頭俊夫 電磁気学 裳華房
4 梶谷剛他 電磁気学 実教出版
メッセージ/Message
コースパワー上にあげたテキストに沿って板書で講義を進める。ノートを取ること。