開講年度
開講学部等
2026
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
前期後半
火5~8
講義
時間割番号
科目名[英文名]
使用言語
単位数
1061440060
電磁気学基礎
日本語
1
担当教員(責任)[ローマ字表記]
メディア授業
岡田 成仁[OKADA Narihito]
ー
担当教員[ローマ字表記]
岡田 成仁 [OKADA Narihito]
特定科目区分
対象学生
対象年次
1
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
空間における電界や磁界を理解するために必要となるベクトル解析を学習し、将来、エンジニアとして必要となる技術や素養を意識して講義と演習を行います。
授業の到達目標
(1)ベクトルの演算を行うことができる。
(2)ベクトルの時間微分、線積分、面積分、体積積分、及びスカラーの勾配を理解し、それらの計算を行うことができる。
(3)ベクトルの発散と回転を理解し、その計算を行うことができる。
(4)ガウスの発散定理とストークスの定理を理解し、基本的な問題を解くことができる。
(5)円筒座標と球座標を理解し、直角座標との関係を示すことができる。
授業計画
【全体】
「電磁気学」に必要なベクトル解析の学習を行います。
項目
内容
授業時間外学習
備考
第1回
ベクトルの表示とベクトルの演算
ベクトル場とスカラー場、、直角座標におけるベクトルの表示、ベクトル演算(内積、外積、スカラ3重積、ベクトル3重積)について説明を行います。
(1)ベクトル場とスカラー場について、具体的な例を理解してください。(2)ベクトルの演算は、演習問題を通して理解を深めてください。(3)復習と宿題に必要な学習時間は4時間以上です。
第2回
スカラの勾配
偏微分、スカラの勾配、スカラポテンシャル、ナブラ、ベクトルの微分公式について説明を行います。
(1)演習問題を通して理解を深めてください。(2)復習と宿題に必要な学習時間は4時間以上です。
第3回
ベクトルの発散と回転
ベクトルの発散と回転について、説明を行います。
(1)演習問題を通して理解を深めてください。(2)復習と宿題に必要な学習時間は4時間以上です。
第4回
線積分
線積分について説明を行います。
(1)演習問題を通して理解を深めてください。(2)復習と宿題に必要な学習時間は4時間以上です。
第5回
面積分
面積分について説明を行います。
(1)演習問題を通して理解を深めてください。(2)復習と宿題に必要な学習時間は4時間以上です。
第6回
ガウスの発散の定理とストークスの定理
ガウスの発散の定理とストークスの定理について説明を行います。
(1)演習問題を通して理解を深めてください。(2)復習と宿題に必要な学習時間は4時間以上です。
第7回
円筒座標と球座標
円筒座標と球座標について、説明を行います。
(1)演習問題を通して理解を深めてください。(2)復習と宿題に必要な学習時間は4時間以上です。
第8回
期末試験
後半の電磁気学の範囲の試験を行います。
後半の講義の復習に必要な学習時間は4時間以上です。
※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: --% D: --%
成績評価法
小テスト 25%、レポート 25%、学期末の筆記テスト 50%
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
9784886862297
著者名
山口 昌一郎
出版社
電気学会
出版年
2002
備考
参考書にかかわる情報
備考
上記以外に以下の書籍を参考にしています。
参考書 書名 解いてなっとく身につく電気回路 ISBN 9784339008340
著者名 中野人志, 浅居正充共著 出版社 コロナ社 出版年 2012
参考書 書名 ベクトル解析(基礎解析学コース) ISBN 9784785310943
著者名 矢野 健太郎, 石原 繁 出版社 裳華房 出版年 1995
参考書 書名 演習・ベクトル解析 ISBN 9784563005467
著者名 青木 利夫 出版社 培風館 出版年 1983
(1)大学1年生のための電気数学(第2版)-電気回路・電磁気学の基礎数学-,高木 浩一,猪原 哲,佐藤 秀則,高橋 徹,向川 政治,森北出版,2014年
(2)ベクトル解析の基礎 第2版,長谷川 正之,稲岡 毅,森北出版,2018年
(3)工学・物理のための基礎ベクトル解析,畑山 明聖,櫻林 徹,コロナ社,2009年
(4)大学演習 ベクトル解析 復刊第21版,矢野 健太郎,石原 繁,裳華房,1964年
(5)ベクトル解析(マグロウヒル大学演習),MurrayR. Spiegel,高森 寛(訳),大住 栄治(訳),オーム社,1995年
(6)ベクトル解析(理工系の数学入門コース3),戸田 盛和,岩波書店,1989年
メッセージ
(1)高校の「数学Ⅲ」の範囲で学習する「複素数」、「自然対数」、「微分」、「積分」の知識が必要です。
(2)毎回、講義内容をまとめた資料、演習問題、演習問題の解答を配布します。
(3)A4サイズのクリアブック(40ポケット)を2冊購入して、配布した資料、演習問題、演習問題の解答を整理すると、復習や勉強に便利です。
(4)演習問題は、教科書と参考書から選んで出題しています。
(5)講義に関する連絡は、主に電子メールで連絡します。
(6)電子メールで連絡をする場合は、入学時に与えられたメールアドレスを使ってください。
キーワード
ベクトル解析,ベクトルの内積,ベクトルの外積,スカラ,偏微分,勾配,発散,回転,線積分,面積分,体積分,ガウスの発散定理,ストークスの定理,グリーンの定理,直角座標,円筒座標,極座標,実務家教員
持続可能な開発目標(SDGs)
(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。
(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
電磁気学Ⅰ,電磁気学Ⅱ,電磁気学Ⅲ,ものづくり創成実習Ⅰ,ものづくり創成実習Ⅱ
履修条件
連絡先
講義用メールアドレス:nokada@yamaguchi-u.ac.jp
オフィスアワー
メールnokada@yamaguchi-u.ac.jpからコンタクトください
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