授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
32722:[2025 春セメスター]ベクトル解析(C8) 2025 春セメスター 火2 理工学部 今井 茂 2

キャンパス

BKC

授業施設

フォレストハウス304号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

電磁気学の基礎理論を数学的に簡潔に記述するためには『ベクトル解析』が必要となる。本講義はベクトル解析の基礎を習得するとともに、具体的な問題を通じて電磁気学への応用力を養うことを目的とする。

受講生の到達目標

本講義は、電気電子工学の各分野でベクトル解析を活用する力を身に付けることを目標とする。このため、定理の導出や公式の暗記よりも、その物理的意味を理解することを重視する。また、演習問題の多くは、主に電気電子工学関連分野から選んでいる。

事前に履修しておくことが望まれる科目

特になし

授業スケジュール

授業回数/
担当教員(複数担当の場合)
テーマ
キーワード・文献・補足事項等
-

+R授業対象科目。第1回に+R授業を実施。詳細はmanaba+Rを参照。

1

ベクトルの表示とベクトルの代数

幾何ベクトルと数ベクトル、絶対値と方向余弦、ベクトルの和、差、スカラー倍、代数法則
(ライブ配信型授業)

2

ベクトルの積

内積、外積、三重積
(対面授業)

3

ベクトルの微分とその応用

常微分、偏微分、速度ベクトル、曲線の長さ
(対面授業)

4

ベクトルの積分

不定積分、定積分
(対面授業)

5

線積分

スカラー線積分とベクトル面積分
(対面授業)

6

面積分

スカラー面積分、ベクトル面積分
(対面授業)

7

解説(25分)と小テスト(70分)

第1回から第6回の理解度確認
(対面授業)

8

スカラー場の勾配

方向微係数、スカラーポテンシャル
(対面授業)

9

ベクトル場の発散

発散の物理的意味、ラプラスの演算子
(対面授業)

10

ベクトル場の回転

回転の物理的意味、ベクトルポテンシャル
(対面授業)

11

勾配、発散、回転を含む公式

勾配の回転、回転の発散、回転の回転、ベクトル積の発散と回転、スカラー積の勾配
(対面授業)

12

ガウスの発散定理、ストークスの定理

体積分と面積分の変換、面積分と線積分の変換
(対面授業)

13

ベクトル解析の電磁気学への応用

微分系のガウスの法則、アンペールの法則、ファラデーの電磁誘導則、マクスウェル方程式
(対面授業)

14

解説(25分)と小テスト(70分)

第8回から第13回の理解度確認
(対面授業)

授業実施形態

第1回をライブ配信型授業、第2回〜第14回を対面授業にて実施する。

授業外学習の指示

授業用スライド等は、事前に公開する。また、毎回の授業では演習の実施を求める。予習・復習を行うにあたっては、これらを活用されたい。また、参考書に掲載されている演習問題に取り組むことにより計算力を高めることを推奨する。

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験(筆記) 0

レポート試験
(統一締切日を締切とするレポート)
0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
(日常的な授業における取組状況の評価)
100

講義においては出席を取ります。また、第7回と第14回に学習到達度の確認のための小テストを行い、総合的に成績評価を行います。

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

本講義では、ベクトル解析の応用能力を身に付けることを目標としており、授業においては電気電子工学の各分野におけるベクトル解析応用事例を説明する。このため、授業に出席することが非常に重要である。

教科書

教科書(使用頻度、その他補足)

授業で使用するスライドのpdfファイルを、manaba+Rを通じて配布する。

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
応用ベクトル解析(電子情報通信学会大学シリーズ A-3) 宮崎保光 コロナ社 978-4-339-00003-0
エンジニアのためのベクトル解析 冨田信之、大上浩、渡邉力夫 コロナ社 978-4-339-06096-6
要点がわかるベクトル解析 丸山武男、石井望 コロナ社 978-4-339-06093-5

参考書(使用頻度、その他補足)

参考になるwwwページ

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

manaba+R,学生との直接対話,その他(教員より別途指示)

備考


【科目ナンバリング・カリキュラムマップはこちらから/Click here to see the Curriculum-Map and Course-Numbering】
URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/