Syllabus data
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Teacher name ： FUKUOKA Yutaka
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開講年度
2025Year
開講学期
Second Semester
科目名
Vector Analysis in Electromagnetism
授業種別
Lecture
科目名（英語）
Vector Analysis in Electromagnetism
授業情報(授業コード・クラス・授業形態)
A0200311 Vector Analysis in Electromagnetism
担当教員
FUKUOKA Yutaka
単位数
2.0Credits
曜日時限
Wed.5Period
キャンパス
Hachioji Campus
教室
1N-335講義室
学位授与の方針
1 基礎知識の修得 0 ％
2 専門分野の知識・専門技術の修得 70 ％ 3 汎用的問題解決力の修得 30 ％ 4 道徳的態度と社会性の修得 0 ％ 具体的な到達目標
知識に関する目標
1. ベクトルとスカラーの概念を理解し、ベクトルとスカラーを区別して計算できる。 2. 電界や磁界をベクトルで表現し、計算することができる。 3. クーロンの法則、ガウスの法則、ビオサバールの法則、アンペアの周回積分の法則を用いた計算ができる。 4. 電気・磁気と、電磁誘導など回路理論やエレクトロニクス、計測工学との関係が理解できる。 受講にあたっての前提条件
電気磁気学I、IIの内容を理解していることが望まれる。
授業の方法とねらい
受講生は、電気磁気学の種々の項目を理解するだけでなく、ベクトルを用いた計算法を身につける。
＜具体的な到達目標＞ 1. ベクトルとスカラーの概念を理解し、ベクトルとスカラーを区別して計算できる。 2. 電界や磁界をベクトルで表現し、計算することができる。 3. クーロンの法則、ガウスの法則、ビオサバールの法則、アンペアの周回積分の法則を用いた計算ができる。 4. 電気・磁気と電磁誘導などの回路理論やエレクトロニクス、計測工学との関係が理解できる。 AL・ICT活用
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第1回
授業形態
対面
事前学習
教科書を購入し、目次を熟読する。また、電気磁気学I、IIの内容（特に種々の計算法）を復習する。
1時間
授業内容
第１回 ベクトルとスカラーの演算
講義内容や進め方について説明する。また、ベクトルとスカラーの表記法、ベクトルの内積・外積について復習する。 事後学習・事前学習
ベクトルとスカラーの表記法、計算法について復習する。特に、内積と外積を自由に計算できるようにする。
第２回の講義内容であるクーロンの法則および点電荷による電界について、教科書第1章、第2章を読んでおく。 1.5時間
第2回
授業形態
対面
授業内容
第２回 クーロンの法則と電界ベクトル（第１章、第２章）
点電荷の間に働く力をクーロンの法則を用いて計算する方法、さらに点電荷による電界を計算する方法を説明する。 事後学習・事前学習
クーロンの法則を用いた計算について、教科書で復習するとともに、演習問題を解き直して確実に身につける。
また、点電荷による電界についても、同様に復習する。 第３回の講義内容であるガウスの法則について、教科書第3章を読んでおく。 3時間
第3回
授業形態
対面
授業内容
第３回 ガウスの法則（第３章）
電荷、電界と電気力線の関係について解説する。 事後学習・事前学習
ガウスの法則を用いた計算について、教科書で復習するとともに、演習問題を解き直して確実に身につける。
第４回の講義内容である電界から電位を求める方法について、教科書第4章、第5章を読んでおく。 3時間
第4回
授業形態
対面
授業内容
第４回 電界と電位（第４章、第５章）
電界から電位を計算する方法を具体例を用いながら説明する。 事後学習・事前学習
電界から電位を求める方法について、教科書で復習するとともに、演習問題を解き直して確実に身につける。
第５回の講義内容である電位勾配から電界を計算する方法およびガウスの発散定理について、教科書第6章、第10章を読んでおく。 3時間
第5回
授業形態
対面
授業内容
第５回 電位勾配とベクトルの発散（第６章、第10章）
電位の勾配から電界を計算する方法とガウスの発散定理について解説する。 事後学習・事前学習
電位勾配から電界を計算する方法およびガウスの発散定理について、教科書で復習するとともに、演習問題を解き直して確実に身につける。
第６回の講義内容である電流によって誘導される磁界（誘磁界）について、教科書第14章を読んでおく。 3時間
第6回
授業形態
対面
授業内容
第６回 磁束密度（第14章）
電流によって誘導される磁界（誘磁界あるいは磁束密度）について解説する。 事後学習・事前学習
電流によって誘導される磁界（誘磁界）について、教科書で復習するとともに、演習問題を解き直して確実に身につける。
第７回の講義内容であるビオサバールの法則について、教科書第15章を読んでおく。 3時間
第7回
授業形態
対面
授業内容
第７回 ビオサバールの法則（第15章）
ビオサバールの法則について解説し、円形ループ状電流や直線状電流による誘磁界を計算する方法について説明する。 事後学習・事前学習
ビオサバールの法則について、教科書で復習するとともに、演習問題を解き直して確実に身につける。
第８回の講義内容であるアンペアの周回積分の法則について、教科書第16章を読んでおく。 3時間
第8回
授業形態
対面
授業内容
第８回 アンペアの周回積分の法則（第16章）
アンペアの周回積分の法則について解説し、無限長ソレノイド内の誘磁界を求める方法などを説明する。 事後学習・事前学習
アンペアの周回積分の法則について、教科書で復習するとともに、演習問題を解き直して確実に身につける。
第９回の講義内容である電流に働く力について、教科書第17章を読んでおく。 3時間
第9回
授業形態
対面
授業内容
第９回 電流に働く力（第17章）
２つの電流間に働く力およびフレミングの左手の法則について説明する。 事後学習・事前学習
電流に働く力について、教科書で復習するとともに、演習問題を解き直して確実に身につける。
第10回の講義内容であるベクトルの回転とストークスの定理について、教科書第18章を読んでおく。 3時間
第10回
授業形態
対面
授業内容
第10回 ベクトルの回転とストークスの定理（第18章）
ベクトルの回転の概念を解説した後、ストークスの定理やその応用について説明する。 事後学習・事前学習
ベクトルの回転とストークスの定理について、教科書で復習するとともに、演習問題を解き直して確実に身につける。
第11回の講義内容であるファラデーの電磁誘導の法則について、教科書第19章を読んでおく。 3時間
第11回
授業形態
対面
授業内容
第11回 ファラデーの電磁誘導の法則（第19章）
ファラデーの電磁誘導の法則を用いて鎖交磁束と起電力の関係を説明する。 事後学習・事前学習
ファラデーの電磁誘導の法則について、教科書で復習するとともに、演習問題を解き直して確実に身につける。
第12回の講義内容である磁界に関するガウスの法則について、教科書第20章を読んでおく。 3時間
第12回
授業形態
対面
授業内容
第12回 磁界に関するガウスの法則（第20章）
磁界に関するガウスの法則について説明し、スカラーポテンシャルやベクトルポテンシャルの概念について解説する。 事後学習・事前学習
磁界に関するガウスの法則について、教科書で復習するとともに、演習問題を解き直して確実に身につける。
第13回の講義内容である自己誘導および相互誘導について、教科書第23章を読んでおく。 3時間
第13回
授業形態
対面
授業内容
第13回 電磁誘導とインダクタンス（第23章）
自己誘導および相互誘導について解説し、簡単な計算問題を解く方法を説明する。 事後学習・事前学習
自己誘導および相互誘導について、教科書で復習するとともに、演習問題を解き直して確実に身につける。
また、講義で学んだ事項を復習しておく。特に、例題・演習問題を確実に解けるようにしておく。 3時間
第14回
授業形態
別欄もしくは授業内で通知
授業内容
各回の演習問題の模範解答を熟読し、同程度のレベルの問題を解けるようにする。
事後学習・事前学習
試験に向けて、第１回から第13回の演習問題などを復習する。
4.5時間
第15回
授業形態
対面
授業内容
授業内試験
事後学習
試験で解けなかった問題について復習し、確実に身につける。
3時間
成績評価の方法
毎回の授業の後半に演習を行い、その日の講義内容を理解しているかチェックする。理解不足である場合には、教科書を用いて復習する。翌週の授業の冒頭で演習問題の解法を説明する。
期末試験(70%)と演習(30%)によって評価する。期末試験は学習内容に関する計算問題が中心である。到達目標を考慮してA+〜Fの6段階で評価してD以上の者を合格とする。 受講生へのフィードバック方法
試験終了後にフィードバックに関する情報をアップロードする。
教科書
長嶋秀世、伊藤 稔著、末松安晴監修、電磁気学ノート、サイエンス社
参考書
特になし
オフィスアワー
月曜日 午前9時30分〜10時30分
授業前後に教室にて、質問などを受け付ける。 受講生へのメッセージ
この授業は電気磁気学I、IIの内容を理解していることを前提とするので、これらの授業の内容は十分に復習すること。
授業は対面で行う。 実務家担当科目
Not applicable
実務経験の内容
教職課程認定該当学科
Not applicable
その他の資格・認定プログラムとの関連
関連する科目でない
教育課程コード
Ⅱ2c
教育課程コードの見方【例】 Ⅰ2a（Ⅰ…Ⅰ群、2…2年配当、a…必修） ※ a : 必修 b : 選択必修 c : 選択 ※複数コードが表示されている場合には入学年度・所属学科の学生便覧を参照のこと
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