授業計画 |
| 回数 |
学習目標 |
学習項目 |
| 1 |
学習する上での心構えとして、「学習目標」や「評価方法・基準」についての説明が出来る。平賀源内やフランクリンから始まった電磁気学の歴史の説明が出来る。さらに、電磁気学に必要なベクトル解析についての説明が出来る。 |
1. ガイダンス
2. 電磁気学の歴史（クーロンとファラデー）
3. ベクトル関数の基礎 |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 2 |
電磁気学に必要な微積分の基礎が修得出来る。さらに、クーロン力の測定方法とガウスの定理の説明が出来る。 |
1. 微分積分学の基礎
2. クーロンの法則
3. 静電界の保存 |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 3 |
クーロンの法則から電界と電位の説明が出来る。 |
1. 電位差と電界
2. 電荷と電束 |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 4 |
ガウスの定理とマクスウェル方程式の関係が説明出来る。 |
1. ガウスの定理
2. マクスウェル方程式（第1式） |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 5 |
静電容量（コンデンサ）内の電界、エネルギー、誘電体、変位電流等の考え方の説明が出来る。 |
1. 静電容量 |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 6 |
静電容量とマクスウェル方程式との関係が説明出来る。 |
1. マクスウェル方程式（第4式） |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 7 |
磁界と磁力線の関係が説明出来る。さらに、磁界とマクスウェル方程式との関係が説明出来る。 |
1. 磁界と磁力線
2. マクスウェル方程式（第3式） |
| 【理解度確認】小テスト（1～6回までの理解度） |
| 8 |
電流によって発生する磁界に関する右ねじの法則、ビオサバールの法則、アンペールの周回積分などの説明が出来る。 |
1. 右ねじの法則
2. ビオサバールの法則
3. アンペールの法則 |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 9 |
フレミングの左手の法則と、磁界内で移動電荷（電流）が受ける力の説明が出来る。さらに、応用例としてモーターの動作原理の説明が出来る。 |
1. フレミングの左手の法則
2. モーター |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 10 |
磁界内で運動する電荷に対して働く力について説明が出来る。さらに、応用例としてホール素子（磁気センサ）内での電荷の運動の説明が出来る。 |
1. ローレンツ力
2. ホール素子（磁気センサ） |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 11 |
電流によって起こる電磁現象とマクスウェル方程式との関係が説明出来る。 |
1. マクスウェル方程式（第４式） |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 12 |
フレミングの右手の法則と、磁界内を移動する金属に発生する電圧の関係が説明出来る。応用例として発電機の動作原理の説明が出来る。 |
1. フレミングの右手の法則
2. 発電機 |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 13 |
コイルやトランスの動作原理の説明が出来る。 |
1. 電磁誘導
2. トランス |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 14 |
電磁誘導とマクスウェル方程式との関係が説明出来る。 |
1. マクスウェル方程式（第2式） |
| 【理解度確認】小テスト（7～13回までの理解度） |
| 15 |
電圧、電流、変位電流の関係をマクスウェル方程式を使って説明が出来る。 |
1. マクスウェル方程式の拡張 |
| 【理解度確認】演習問題 |
