| 授業の目標と概要 |
| ベクトルの基本的な演算や解析方法の基礎を習得する。 |
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| カリキュラムにおける位置づけ |
| 電磁気学Ⅰ、電磁気学Ⅱ、電磁気学Ⅲ、電波工学などの数学的基礎となる。 |
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| ベクトル解析 |
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| １ 微分・積分の意味 |
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| 微分・積分の意味を理解する。これによって、微分積分で書かれた式の物理的意味を理解する。 |
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| ２ 勾配(grad)の意味 |
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| 斜面の勾配の例から勾配(grad)の意味を理解し、勾配(grad)の様子を数値計算によりグラフ化して |
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| 理解を深める。また、∇（ナブラ）記号の意味を理解する。 |
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| ３ 発散(div)の意味 |
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| 水の湧きだしの例から発散(div)の意味を理解し、発散(div)の様子を数値計算によりグラフ化して |
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| 理解を深める。 |
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| ４ 回転(rot)の意味 |
14 |
| 回転(rot)の意味を理解し、回転(rot)の様子を数値計算によりグラフ化して理解を深める。 |
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| ５ 線積分・面積分・体積積分の意味 |
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| 線積分・面積分・体積積分の意味を電磁気学を通して理解し、線積分・面積分・体積積分の様子を |
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| 数値計算によりグラフ化して理解を深める。 |
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| ６ ガウスの発散定理とストークスの定理 |
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| ガウスの定理、ストークスの定理を理解する。 |
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| ７ ラプラシアン演算子 |
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| ラプラシアン演算子を使った演算やその方程式の解き方の基礎を理解する。 |
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| ８ ベクトル演算を用いたマクスウェル方程式の数学的表現 |
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| ベクトル演算を用いたマクスウェル方程式の数学的表現を理解する。 |
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| 教科書 |
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関根、佐野著：「電磁気学を学ぶためのベクトル解析」（コロナ社）
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| 補助教科書 |
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日本数学教育学会高専・大学部会教材研究グループ編：「応用数学（ドリルと演習シリーズ）」（電気書院）
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| 履修上の注意 |
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3年までの数学の知識および電磁気学の基本法則を再度確認しておくこと。
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| 評価基準 |
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ベクトル解析の基礎、マクスウェルの方程式のベクトル的な表現の基礎を理解することを目標とする。
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| 評価法 |
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| 学習・教育目標 |
東京高専 |
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JABEE |
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