タイトル

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 金7～8 講義 2.0
時間割番号 科目名[英文名] 使用言語 単位数
1061430560 電磁波工学Ⅰ[Electromagnetic Wave Engineering I] 日本語 2
担当教員（責任）[ローマ字表記] メディア授業
堀田 昌志[HOTTA Masashi] ー
担当教員[ローマ字表記]
堀田 昌志　[HOTTA Masashi]
特定科目区分   対象学生   対象年次 3～
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)
授業の目的と概要
電磁波の放射と透過、導波路内伝搬を理解し、電磁気学が実社会に役立つ事を体得する。授業内容（昨年度の授業動画など）をMoodle3へ掲載する予定なので，予習復習に活用して欲しい。

1. 電磁波がMaxwellの方程式を満たす電界と磁界によって構成されている事を波動方程式の導出を通じて理解する。
2. 電磁波の基本特性並びに反射と透過特性を理解する。
3．直線及び楕円偏波の変換を通じて、電磁波のベクトル性を理解する。
4．ベクトルポテンシャル・スカラポテンシャルを用いて励振問題を解く方法を理解する。
6．高周波用線路を概要とインピーダンスを理解する。
7．光導波路内での電磁界を理解する。
8．光ファイバ内での電磁界モード分布を知る。
授業の到達目標
電磁界についての知識を深める。光を含めた電磁波動の伝搬を理解する。問題を正確且つ迅速に解く力を身につける。問題を正確且つ迅速に解く力を身につける。
授業計画
【全体】
電磁波がMaxwellの方程式を満たす電界と磁界によって構成されている事を理解し，実際に身の回りで起こっている簡単な電磁気学的な現象を理解できるようにする。
項目 内容 授業時間外学習 備考
第1回 ガイダンスとMaxwellの方程式 座標変換・ベクトル演算・媒質の種類・境界条件 動画視聴などによる予習を推奨する。（授業外学習時間の目安: 2時間程度）
第2回 平面波の基礎的性質 Maxwell方程式の解・ポインティングベクトル 動画視聴などによる予習復習を推奨する。（授業外学習時間の目安: 4時間程度）
第3回 偏波 偏波とは何かを理解する 動画視聴などによる予習復習を推奨する。（授業外学習時間の目安: 4時間程度）
第4回 群速度・位相速度 群速度と位相速度 動画視聴などによる予習復習を推奨する。（授業外学習時間の目安: 4時間程度）
第5回 境界条件と平面波の屈折・反射(1) 境界条件・波動入射における基礎用語 動画視聴などによる予習復習を推奨する。（授業外学習時間の目安: 4時間程度）
第6回 境界条件と平面波の屈折・反射(2) 完全導体・境界面での平面波の振る舞い，特殊な反射と透過・ブルースタ角と完全反射 動画視聴などによる予習復習を推奨する。（授業外学習時間の目安: 4時間程度）
第7回 スカラポテンシャルとベクトルポテンシャル スカラポテンシャルとベクトルポテンシャルとは何か？ 動画視聴などによる予習復習を推奨する。（授業外学習時間の目安: 4時間程度）
第8回
電磁波工学Iの中間演習1 		前半部分の演習を行う 前半部の動画視聴などによる復習を推奨する。（授業外学習時間の目安: 4時間程度）
第9回 高周波用伝送線路に沿う電磁界 各種高周波用線路（TEM線路）とその電磁界分布 動画視聴などによる予習復習を推奨する。（授業外学習時間の目安: 4時間程度）
第10回 代表的な高周波線路の特性インピーダンス 特性インピーダンス 動画視聴などによる予習復習を推奨する。（授業外学習時間の目安: 4時間程度）
第11回 光導波路（1） 光導波路内の電磁界分布 動画視聴などによる予習復習を推奨する。（授業外学習時間の目安: 4時間程度）
第12回 光導波路（2） 光導波路内を伝搬する光波の伝搬定数，非対称光導波路の特性 動画視聴などによる予習復習を推奨する。（授業外学習時間の目安: 4時間程度）
第13回 光ファイバの構造とモード 光ファイバの構造と光ファイバ内の電磁界分布 動画視聴などによる予習復習を推奨する。（授業外学習時間の目安: 4時間程度）
第14回 電磁波工学Iの演習2 後半部分の演習を行う 動画視聴などによる復習を推奨する。（授業外学習時間の目安: 4時間程度）
第15回 全体の復習 全体の復習と概説を行う 動画見直し等による復習を推奨する。（授業外学習時間の目安:4時間程度）
第16回 これまでの内容のまとめ 最終考査 分からないところなどは動画視聴などにより再復習の事（授業外学習時間の目安: 2時間程度）
※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: 20%　D: --%
成績評価法
レポート　5％，学期末試験　95％
教科書にかかわる情報
教科書 書名 電気電子学生のための電磁波工学 ISBN 9784621081587
著者名 稲垣直樹 出版社 丸善 出版年 1996
備考
授業開始時および前回の授業時に授業で使用するプリントの配布を行うので，事前にもらった資料で予習する事を強く推奨する。オンラインの場合はMoodle3のページで配布。
参考書にかかわる情報
参考書 書名 光集積回路 ISBN 4274129446
著者名 西原浩， 春名正光， 栖原敏明共著 出版社 オーム社 出版年 1993
参考書 書名 光導波路の基礎 ISBN 4339006025
著者名 岡本勝就著 出版社 コロナ社 出版年 1992
参考書 書名 光工学概論 ISBN 4254222114
著者名 沢新之輔 [ほか] 著 出版社 朝倉書店 出版年 1995
備考
後半の光導波路や光ファイバについては，教科書でなく配布プリントでの説明となる。その時には，図書館にある上記の書籍が参考になる。
メッセージ
２回目以降，次回に使用するプリントもできる限り配布する予定であるので，そのプリントを使用し，指定時間程度（予習復習の記載では1/2程度）の予習を行う事を推奨する。
教科書章末の問題を必ず自分で解いて理解する事。授業理解度に自信のない者や章末問題で理解しにくい部分がある場合には担当教員とのコンタクトを密に行う事で各週ごとに疑問点を解決するよう勧めること。
期末テストにより成績を評価しているので，授業へ出席していない学生および出席していても話を聞いて理解しようとしていない学生にとっては難解に思えるかもしれない。授業をまじめに聞いて，これまでに習った数学や物理の知識を持ってよく復習していればさほど難解な講義ではない。
キーワード
電磁波，平面波，偏波，反射・透過係数，TEM線路，導波路，分散特性
持続可能な開発目標（SDGs）

  • エネルギーをみんなに そしてクリーンに
  • つくる責任つかう責任
(エネルギー)すべての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する。
(持続可能な生産と消費)持続可能な生産消費形態を確保する。
関連科目
小中高校で習った算数や数学，微分方程式，複素数，関数論，ベクトル解析，電磁気学
履修条件
連絡先
堀田昌志：電気電子工学科棟６F（Ａ６０８）
オフィスアワー
週によって空いている時間が異なりますので，あらかじめメール(hotta@yamaguchi-u.ac.jp)にて連絡ください。

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