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3～4
講義
時間割番号
科目名[英文名]
使用言語
単位数
1062430450
超伝導工学[Superconductivity Engineering]
日本語
2
担当教員（責任）[ローマ字表記]
メディア授業
原田 直幸[HARADA Naoyuki]
ー
担当教員[ローマ字表記]
原田 直幸 [HARADA Naoyuki]
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)
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
超伝導現象とその応用技術について講義を行い、超伝導現象を工学的に応用するために必要な基礎知識を修得する。また、超伝導現象や超伝導応用技術を通して、１年次から２年次までに学習した電磁気学・電気回路などの知識の定着を図る。電機メーカーにおいて、超伝導コイルの設計・開発を行った教員が講義を担当し、超伝導現象・超伝導材料・超伝導線材・超伝導コイルなどについて学ぶ。
授業の到達目標
(1)超伝導現象に関する知識がある。
(2)超伝導体の磁気的な特徴を理解している。
(3)第2種超伝導体を超伝導線材や導体として、工学的に応用するための課題を理解している。
(4)超伝導コイルの構造について理解している。
(5)超伝導を応用した機器の特徴とその構造を理解している。
(6)超伝導を応用した機器を用いて解決できる課題を説明することができる。
(7)ビオ・サバールの法則、アンペアの法則、電磁誘導の法則、コイルのインダクタンスとその導出、磁気回路、過渡現象など、これまでに電気電子工学科の基礎科目で学んだ知識を用いて，超伝導現象や応用に関する問題を解くことができる。
授業計画
【全体】
超伝導現象とその応用技術について、パワーポイントと関連する映像の視聴、超伝導の応用技術に関連した電磁気学や電気回路の課題に取り組み、理解を深める。また，電磁気学・電気回路などの専門知識を応用する。
項目
内容
授業時間外学習
備考
第1回
超伝導現象と応用
超伝導現象と応用技術について、パワーポイントと映像を用いて講義を行う。
講義内容の復習と宿題に必要な学修時間の目安は4時間以上です。
第2回
超伝導体の特性１
完全導体と完全反磁性、マイスナー効果について、パワーポイントと映像を用いて講義を行う。
講義内容の復習と宿題に必要な学修時間の目安は4時間以上です。
第3回
超伝導体の特性２
第1種超伝導体と第2種超伝導体の特性と第2種超伝導体を線材や導体に応用する場合の課題について、パワーポイントを用いて講義を行う。
講義内容の復習と宿題に必要な学修時間の目安は4時間以上です。
第4回
超伝導材料
実用的な超伝導材料について、パワーポイントと映像を用いて講義を行う。
講義内容の復習と宿題に必要な学修時間の目安は4時間以上です。
第5回
超伝導線材
超伝導線材の構造とその特性について、パワーポイントを用いて講義を行う。
講義内容の復習と宿題に必要な学修時間の目安は4時間以上です。
第6回
超伝導コイル
超伝導コイルの種類や構造について、パワーポイントを用いて講義を行う。
講義内容の復習と宿題に必要な学修時間の目安は4時間以上です。
第7回
前半の講義の復習
前半の講義の復習を行い、関連する内容に関する映像を視聴する。
講義内容の復習と宿題に必要な学修時間の目安は4時間以上です。
第8回
中間試験
前半の内容に関する問題を出題する。
これまでの講義内容の復習に必要な学修時間の目安は4時間以上です。
第9回
超伝導応用技術１
超伝導電力貯蔵装置(SMES)に関する内容を扱い、その原理と実際に応用されている例を説明する。
講義内容の復習と宿題に必要な学修時間の目安は4時間以上です。
第10回
超伝導応用技術２
超伝導磁気浮上式鉄道に関する内容を扱い、列車の構造とその推進・浮上の原理などについて説明する。
講義内容の復習と宿題に必要な学修時間の目安は4時間以上です。
第11回
超伝導応用技術３
医療用MRI装置の構造と関連する超伝導コイルに関する内容を扱い、その原理と実際に応用されている例を説明する。また、超伝導コイルを扱った過渡現象の問題を解き、コイルの特性を理解する。
講義内容の復習と宿題に必要な学修時間の目安は4時間以上です。
第12回
超伝導応用技術４
超伝導送電ケーブルに関する内容を扱い、その構造と応用例を説明する。ケーブルに関する問題を解く。
講義内容の復習と宿題に必要な学修時間の目安は4時間以上です。
第13回
超伝導応用技術５
最新の超伝導応用技術に関する内容を扱う。
講義内容の復習と宿題に必要な学修時間の目安は4時間以上です。
第14回
超伝導応用技術６
最新の超伝導応用技術に関する内容を扱う。
講義内容の復習と宿題に必要な学修時間の目安は4時間以上です。
第15回
後半の講義の復習
後半の講義と演習問題の復習を行う。
講義内容の復習と宿題に必要な学修時間の目安は4時間以上です。
第16回
期末試験
前半の内容に関する記述問題
これまでの講義内容の復習に必要な学修時間の目安は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１０％，課題(宿題)２０％，中間テスト(筆記，持ち込み不可)３５％，学期末テスト(筆記，持ち込み不可)３５％
教科書にかかわる情報
備考
(1)毎回、講義で用いるパワーポイントの内容を配布します。
(2)講義で配布する資料、演習問題などは、整理して、復習できるようにしてください。
参考書にかかわる情報
参考書
書名
超電導エネルギー工学
ISBN
9784274202810
著者名
仁田 旦三
出版社
オーム社
出版年
2006
参考書
書名
トコトンやさしい超伝導の本
ISBN
9784526051036
著者名
下山 淳一
出版社
日刊工業新聞社
出版年
2003
参考書
書名
図解でウンチク 超伝導の謎を解く
ISBN
9784903111544
著者名
村上 雅人
出版社
シーアンドアール研究所
出版年
2007
参考書
書名
超電導工学 改訂版
ISBN
9784886861092
著者名
山村 昌
出版社
電気学会
出版年
1988
参考書
書名
これ一冊でわかる超伝導実用技術
ISBN
9784526070143
著者名
未踏科学技術協会
出版社
日刊工業新聞社
出版年
2013
備考
メッセージ
(1)毎回、課題(宿題)を出しますので、期限までに提出してください。
(2)４年生で受講する場合は、第１週の講義の後で、単位の取得状況を確認します。第１週に出席できない場合は、第１週の講義の日に電子メールで連絡をください。
キーワード
超伝導現象，完全導体，完全反磁性，マイスナー効果，超伝導材料，第1種超伝導体，第2種超伝導体，超伝導線材，超伝導コイル，超伝導マグネット，超伝導電力貯蔵，超伝導磁気浮上式鉄道，MRI，超伝導送電ケーブル，低温技術，電気抵抗，RL直列回路，磁束密度，アンペアの法則，電磁誘導，インダクタンス，過渡現象，永久電流，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
電気電子工学基礎，電磁気学Ⅱ，電磁気学Ⅲ，電気回路Ⅲ，計測工学，応用実験Ⅱ
履修条件
連絡先
担当教員の講義用メールアドレス：sc@yamaguchi-u.ac.jp
オフィスアワー
電子メールで問い合わせてください。
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