電磁気学Ⅰ ｜シラバス情報

授業科目名

電磁気学Ⅰ

(英語名)

Electromagnetism 1

科目区分

専門教育科目

ー

対象学生

工学部

学年

2年

ﾅﾝﾊﾞﾘﾝｸﾞｺｰﾄﾞ

HETBK2MCA1

単位数

2.00単位

ナンバリングコードは授業科目を管理する部局、学科、教養専門の別を表します。詳細は右上の？から別途マニュアルをダウンロードしてご確認ください。

授業の形態

講義 (Lecture)

開講時期

2024年度前期

担当教員

福本直之

所属

工学研究科

授業での使用言語

日本語

関連するＳＤＧｓ目標

目標7／目標9

ｵﾌｨｽｱﾜｰ・場所

金曜12:40〜13:40・書写B306研究室

連絡先

fukumotn@eng.u-hyogo.ac.jp

対応するディプロマ・ポリシー(DP)・教職課程の学修目標

二重丸は最も関連するDP番号を、丸は関連するDPを示します。

学部DP

3◎／4◎／5◎

研究科DP

ー

全学DP

1-1◎

教職課程の学修目標

ー

講義目的・到達目標

【講義の目的】
　電磁気学は，巨視的電磁現象を統一的に説明する理論体系で，物理学，工学を支える基本的な理論の一つである．身の回りで利用されている電気電子機器や装置，その中に組み込まれている電子デバイス，システム技術や通信技術においても重要な基礎理論である．この科目では，電磁気学の入口である静電界からはじめ，電荷，電界，磁界等の基礎的な事柄や定量的な扱い方について解説する．そして，電界および磁界の基礎的な現象の物理的意味を学び，静電界および静磁界を求める基本的な考え方と定量的な扱いを修得することを目指す．

【到達目標】
・静電界および静磁界の基礎的な事柄について説明できる．
・点電荷，線電荷，面電荷，体積電荷の基本的な形状の電荷分布における真空および誘電体中での電界を求めることができる．
・電界中の電荷が受ける力を求めることができる．
・線電流，面電流の基本的な形状の電流分布における真空中での磁界を求めることができる．
・磁界中の電流（運動する電荷）が受ける力を求めることができる．

授業のサブタイトル・キーワード

【サブタイトル】
電気電子の物性，機器，技術等を理解するための電界，磁界の基礎的現象と物理的意味，定量的な扱い方
【キーワード】
・電荷，電荷分布，電界，電流，電流分布，磁界

講義内容・授業計画

【l講義の内容】
　電気電子情報工学の専門科目の基礎となる電磁気学について，静電界を出発点として静磁界までの，基礎的な現象の物理的意味の把握し，定量的な扱い修得する．

【授業計画】
1．クーロンの法則
2．電荷と電気力線（補助プリント１）
4．ガウスの法則（補助プリント２）
5．ガウスの法則を用いた電界の求め方の基礎（補助プリント３）
6. ガウスの法則を用いた電界の求め方（円柱・円筒状電荷分布）（補助プリント４）
7．ガウスの法則を用いた電界の求め方（球・球殻状電荷分布）（補助プリント５）
8．電位と仕事，静電容量，静電誘導（補助プリント６）
9．誘電体（補助プリント７）
10．電束密度とガウスの法則（補助プリント８）
11．電束密度と誘電体中の電界の求め方（補助プリント９）
12．電流と電荷の保存則
13．ビオ・サバールの法則（補助プリント１０，１１）
14．アンペールの法則，電流間に働く力（補助プリント１２）
15．静電界，静磁界のまとめ（補助プリント１３）
定期試験

※パソコンの利用：授業でパソコンは利用しない．
※生成系AIの利用：課題は学生本人が作成することを前提としているため，生成系 AIのみを用いて作成することはできない．

教科書

「電気磁気学」（松本聡著，裳華房）

参考文献

「基礎電磁気学（改訂版）」（山口昌一郎著，電気学会）
「電気磁気学（3版改訂）」（桂井誠著，山田直平原著，電気学会）

事前・事後学習（予習・復習）の内容・時間の目安

【予習】授業に際して指示するテキストの該当部分の事前読み込み（30h）
【復習】レポート課題作成（2回，6h），講義内容の理解を深め定着させるためにテキストの該当部分の読み直し（28h），補助プリントの読み直し，数式の導出（26h）

アクティブ・ラーニングの内容

該当しない．

成績評価の基準・方法

【成績評価の基準】
静電界および静磁界の基礎的な現象の物理的意味を説明でき，定量的な扱いができる者については，講義目的・到達目標に記載する能力の到達度に基づき，S（90点以上）,A（80点以上）,B（70点以上）,C（60点以上）による成績評価のうえ，単位を付与する．
【成績評価の方法】
レポート課題20%，定期試験80%の合計にて評価する．

課題・試験結果の開示方法

レポート課題は，ユニバーサルパスポートのクラスプロファイル機能または講義中に模範解答と講評を示す．
定期試験は，授業評価アンケートの教員コメント欄に試験結果に関するコメントもあわせて記載する．

履修上の注意・履修要件

・本講義は，電気電子情報工学の基礎となる内容で，必修の「電磁気学演習」とも連携しているため，選択課目であっても履修することが望ましい．また，後期に開講される「電磁気学Ⅱ」と接続した内容であるため，受講後に「電磁気学Ⅱ」を履修することが望ましい．
・当授業は、原則全ての授業を対面で実施する予定ですが，履修者人数によっては，感染症対策として．履修者を複数の教室に分けて教室間をオンラインで繋ぐ方法や，対面授業と自宅でのオンライン授業を隔週実施する方法とする場合があり，自宅等でオンライン授業の受講を視聴できる通信環境（PC・タブレット等の端末やWi-Fi環境）が必要となる場合があります．最終的な授業方法は履修登録後に決定・連絡します．

実践的教育

該当しない

備考

・自然科学に基づいた専門分野の基礎力
・電気，電子，情報分野の広い知識と特化した分野の知識
・多種多様な分野に対応できる能力

英語版と日本語版との間に内容の相違が生じた場合は、日本語版を優先するものとします。