開講年度
開講学部等
2025
工学部
開講学期
曜日時限
授業形態
AL(アクティブ・ラーニング)ポイント
前期
火1~2,金1~2
講義
5.0
時間割番号
科目名[英文名]
使用言語
単位数
1061420150
電磁気学II[Electromagnetism II]
日本語
4
担当教員(責任)[ローマ字表記]
メディア授業
家永 紘一郎[IENAGA Koichiro]
ー
担当教員[ローマ字表記]
家永 紘一郎 [IENAGA Koichiro]
特定科目区分
対象学生
対象年次
2~
ディプロマ・ポリシーに関わる項目
カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
メディア授業
×
メディア授業とは,メディアを利用して遠隔方式により実施する授業の授業時数が,総授業時数の半数を超える授業をいいます。
メディア授業により取得した単位は,卒業要件として修得すべき単位のうち60単位を超えないものとされています。
授業の目的と概要
電磁気学Ⅰ(静電場、電位、ガウスの法則、静電容量など)の復習を行った後、電流と抵抗、電流による磁場、磁性体による磁場について、演習を行いながら学習する。
授業の到達目標
・球や円筒の抵抗体の抵抗が計算できる。
・ビオ・サバールの法則を用いて電流磁界が計算できる。
・アンペールの法則を用いて電流磁場が計算できる。
・ローレンツ力に基づいて、磁界中の電流に働く力やホール効果の計算ができる。また、電磁力の仕事が計算できる。
・磁性体中の磁化について理解できる。また、磁性体が作る磁界が計算できる。
・磁気回路の計算ができる。
・電磁気学Ⅱの範囲における物理的現象に関して、公式だけでなく、直感的に理解できる。
・モーターの原理、電磁石やコイルのインダクタンス、半導体のホール測定など、電磁気学Ⅱの学習に基づく応用に関心を持つ。
授業計画
【全体】
電磁気学Ⅰの復習の時間は演習方式で問題を解いて復習を行う。その後、電磁気学Ⅱの内容の講義とそれに関する問題を解く演習の繰り返しで授業を進める。
項目
内容
授業時間外学習
備考
第1回
ガイダンス
講義の内容と評価方法についての説明
授業計画に沿って、準備学習を2時間行う
第2回
電磁気学Ⅰの復習
電気回路、静電誘導、クーロン力、ベクトル解析、SI単位に関する演習
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第3回
電磁気学Ⅰの復習
電気力線、ガウスの法則、静電場と電位に関する演習
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第4回
電磁気学Ⅰの復習
静電容量に関する演習
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第5回
電磁気学Ⅰの復習
誘電体、コンデンサに関する演習
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第6回
電流と抵抗(第6章)
抵抗率、導電率
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第7回
電流と抵抗(第6章)
抵抗率、導電率に関する演習
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第8回
電流と抵抗(第6章)
オームの法則の微分系と電流連続の式
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第9回
電流と抵抗(第6章)
オームの法則の微分系と電流連続の式に関する演習
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第10回
磁界(第7章)
磁場現象、右ねじの法則
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第11回
磁界(第7章)
磁場現象、右ねじの法則に関する演習
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第12回
磁界(第7章)
ビオ・サバールの法則
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第13回
磁界(第7章)
ビオ・サバールの法則に関する演習
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第14回
磁界(第7章)
アンペールの法則
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第15回
磁界(第7章)
アンペールの法則に関する演習
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第16回
中間試験
中間試験
中間試験の勉強を4時間行う
第17回
磁界(第7章)
ローレンツ力
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第18回
磁界(第7章)
ローレンツ力に関する演習
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第19回
磁界(第7章)
電磁力
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第20回
磁界(第7章)
電磁力に関する演習
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第21回
磁界(第7章)
ホール効果、電磁力による仕事
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第22回
磁界(第7章)
ホール効果、電磁力による仕事に関する演習
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第23回
磁界(第7章)
ベクトル・ポテンシャル
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第24回
磁界(第7章)
ベクトル・ポテンシャルに関する演習
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第25回
磁性体(第11章)
磁化、ヒステリシス・ループ
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第26回
磁性体(第11章)
磁化、ヒステリシス・ループに関する演習
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第27回
磁性体(第11章)
磁気回路
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第28回
磁性体(第11章)
磁気回路に関する演習
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第29回
磁性体(第11章)
棒状磁性体の磁化、永久磁石
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第30回
磁性体(第11章)
棒状磁性体の磁化、永久磁石に関する演習
授業計画に沿って、準備学習を2時間と復習2時間行う
第31回
期末試験
期末試験
期末試験の勉強を4時間行う
※AL(アクティブ・ラーニング)欄に関する注
・授業全体で、AL(アクティブ・ラーニング)が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A:グループワーク】、【B:ディスカッション・ディベート】、【C:フィールドワーク(実験・実習、演習を含む)】、【D:プレゼンテーション】
A: --% B: --% C: 50% D: --%
成績評価法
中間試験40%、期末試験60%
教科書にかかわる情報
教科書
書名
基礎電磁気学 改訂版
ISBN
4886862292
著者名
山口昌一郎
出版社
電気学会
出版年
2002
備考
演習には事前にプリントを配布する。
参考書にかかわる情報
参考書
書名
電磁気学
ISBN
9784000077446
著者名
砂川重信
出版社
岩波書店
出版年
1987
備考
電磁気学の理論体系をより深く勉強したい人へ
メッセージ
電気電子工学科では電磁気学の習得が重要視されています。電場や磁場をベクトル解析の手法を用いて理解するためには、数式を丸暗記するのではなく、数式の持つ意味を理解し、物理現象を画像化して数式の適用条件を決め、数式を使いこなすことが重要です。4年生になって研究室に配属された際には、電気回路、電子・磁気デバイス、電波通信、プラズマ工学、などの形で電磁気学を応用していくことになりますので、頑張って学習してください。
キーワード
定常電流、電流磁界、電磁力、磁性体、磁気回路
持続可能な開発目標(SDGs)
(インフラ、産業化、イノベーション)強靱(レジリエント)なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る。
関連科目
電気電子工学基礎、電磁気学Ⅰ、電磁気学Ⅲ
履修条件
連絡先
常盤キャンパス 電気電子棟409号室 ienaga@yamaguchi-u.ac.jp
もしくは、修学支援システムのメッセージで連絡して下さい
オフィスアワー
事前連絡によって適宜調整します
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