電磁波工学
| 開設大学 | 名古屋工業大学 |
|---|---|
| 科目コード | 260325 |
| 担当教員 | 榊原 久二男（工学研究科教授） |
| 学年配当 | 3年 |
| 単位数 | 2単位 |
| 曜日 | 火曜 |
| 開講期間 | 前期 |
| 実施形式 | 対面 |
| 開講時間割１ | 7限,8限 14:40 ～ 16:10 |
| 教室 | 御器所キャンパス52･53号館5211講義室 |
| 履修条件 | 電気磁気学の基礎知識を有すること |
| 募集定員 | 5 |
| 募集時期 | 4月 |
| 開講期間 | 4/14～8/4 |
| 講義概要 | Maxwellの方程式を基礎とする動電磁気（電磁波）をベクトル場として理解する。また，Maxwellの方程式の最も簡単な場合の解である平面波について学び，電磁波の基本的な考え方と基礎事項を習得する。さらに，演習問題を解くことを通じて現象の理解を深め, 応用力を養う。 【達成目標】 1. Maxwellの方程式を理解し，電磁現象について説明できる。 2. 電磁波の境界条件を理解し，説明できる。 3. Maxwellの方程式から平面波を導き，その性質を理解し説明できる。 4. 平面波の反射と屈折現象を理解し，説明できる。 【関連科目】 学んだ内容を用いる科目：電磁気学，電気磁気学I, II 理解の助けになる科目：マイクロ波工学 【授業計画】 1. ガイダンス，基礎知識の確認，ベクトル解析の基礎 2. ベクトル解析、ガウスの発散定理，ストークスの定理 3. 電磁界を?配する?程式とMaxwellの?程式 4. 媒質中の電磁波と境界条件 5. ?由空間中のMaxwellの?程式の解（平?波） 6. 平面波の性質とエネルギー保存の法則 7. 調和振動電磁界の複素表現 8. 中間試験とその解説 9. Maxwellの方程式の複素表現 10. 平?波の偏波 11. 円偏波、位相速度と群速度 12. 平面波の完全導体面による反射 13. 2種媒質の平面境界における反射と屈折 14. ブルースター角 15. 期末試験とその解説 自動車メーカーの研究所に在籍した経験を持つ教員が、実際の企業現場における、電波センシングなどの電磁波技術を利用した製品開発の実務経験を踏まえて講義を行う。 |
| テキスト･参考文献 | 【教科書】 「電気・電子学生のための電磁波工学」稲垣直樹 著 (丸善) 【参考書】 「電磁波工学」新井宏之監修（朝倉書店） |
| 試験・評価方法 | 中間試験(50点)と期末試験(50点)により，合わせて60％以上の理解でC判定以上とする。但し, 期末試験の受験資格は，中間試験を受けていることとする。 中間試験で達成目標１，２についての理解度を，期末試験で本科目における学習内容全体（１，２，３）の理解度を評価する。 中間試験（ 100 点満点，全体の 50 点になるように換算） ・ベクトル解析の計算ができる。 【 20％（達成目標１）（授業 ①，②) 】 ・数式で表された Maxwell の方程式の物理的意味を理解でき，電磁理論（ファラデーの法則，アンペアの法則）から， Maxwell の方程式を導出できる。 【 20 ％（達成目標１） ( 授業③ ） 】 ・2 つの異なる媒質が接する境界における境界条件を導出できる。 【 20％（達成目標２）（授業④ ） 】 ・Maxwell の方程式から平面波を導き，その性質を理解し説明できる。 【 20％（達成目標1，３） (授業⑤ ) 】 ・電磁現象におけるエネルギー保存の法則を導出できる。 【 20％（達成目標１，3） (授業 ⑥ ) 】 ・Maxwell の方程式の微分表現から複素表現に変換ができる。 【 20％（達成目標１，３） (授業⑦，⑨ ) 】 期末試験（ 100 点満点，全体の 50 点になるように換算） ・円偏波・直線偏波を理解し，右旋・左旋の識別，軸比，交差偏波識別度を計算できる。 【 30％（達成目標３） (授業 ⑩，⑪ ) 】 ・位相速度と群速度の意味を理解し，導出できる。 【 20 ％ （達成目標３） （授業⑪） 】 ・完全導体面における平面波の反射を計算し，完全導体正面における電磁界分布を理解し，計算できる。【25%（達成目標２，３）（授業⑫）】 ・2種媒質境界における平面波の反射・屈折を計算し，電磁界分布を理解し，計算できる。【25%（達成目標２，３）（授業⑬，⑭）】 |
| 別途必要な経費 | 特になし |
| その他特記事項 | 事前学修：テキスト予習（120分） 事後学修：Moodleに掲げたPDFファイル資料を参考に、各自の授業ノートを完成させる。（120分） 授業計画、成績評価及び基準の詳細は、第1回目の授業時間のガイダンスにて説明。 |
| 科目名（英語） | Electromagnetic Wave Engineering |
| 使用言語 |
