○電気数学演習（Mathematical Exercises in Electronic Engineering）[6106]

＜授業のねらい＞

情報通信工学を学ぶ上で重要な、電気磁気学や回路理論、信号処理などで必須となる数学を学び、その基礎知識を身に付けることをねらいとする。

＜受講にあたっての前提条件＞

高校数学レベルの初等関数の微積分、ベクトルおよび三角関数の計算ができることを原則とし、これらについて習熟していない項目がある場合、学習支援センターを利用して学習に励み理解を深める事ことを前提条件とする。

＜具体的な到達目標＞

・複素数とオイラーの公式について理解し、その計算や複素平面を用いた図示ができる。
・ベクトルの内積と外積および勾配・発散・回転について理解し、その計算ができる。
・偏微分について理解し、その計算ができる。
・線積分と面積分および体積分について理解し、その計算ができる。
・ガウスの法則やストークスの定理について理解し、その計算ができる。

＜授業計画及び準備学習＞

この授業は２コマ連続しており、1コマ目は講義形式の授業を行い、２コマ目は１コマ目で学習した内容について具体的な問題演習を行う。

1. ガイダンス、複素数と複素平面
2. 演習
準備学習：教科書5.1〜5.2節を熟読し例題を解く

3. オイラーの公式
4. 演習
準備学習：前回の復習および教科書5.3〜5.5節を熟読し例題を解く

5. ベクトル基礎と場（内積、外積）
6. 演習
準備学習：前回の復習および教科書9.1〜9.3節を熟読し例題を解く

7. ベクトルの基礎と場（スカラー場の表現）
8. 演習
準備学習：前回の復習および教科書9.4〜9.6節を熟読し例題を解く

9. ベクトルの基礎と場（ベクトル場の表現）
10. 演習
準備学習：前回の復習および教科書9.7〜9.9節を熟読し例題を解く

11. 重積分と場の積分（線積分）
12. 演習
準備学習：前回の復習および教科書10.1〜10.2節を熟読し例題を解く

13. 重積分と場の積分（面積分、体積分）
14. 演習
準備学習：前回の復習および教科書10.3〜10.5節を熟読し例題を解く

15. 偏微分と勾配（偏微分と全微分）
16. 演習
準備学習：前回の復習および教科書11.1節を熟読し例題を解く

17. 偏微分と勾配（勾配）
18. 演習
準備学習：前回の復習および教科書11.2〜11.3節を熟読し例題を解く

19. ベクトル場の発散と回転（膨張とねじれの感覚）
20. 演習
準備学習：前回の復習および教科書12.1〜12.3節を熟読し例題を解く

21. ベクトル場の発散と回転（発散）
22. 演習
準備学習：前回の復習および教科書12.4〜12.7節を熟読し例題を解く

23. ベクトル場の発散と回転（回転）
24. 演習
準備学習：前回の復習および教科書12.8〜12.10節を熟読し例題を解く

25. ガウスの定理
26. 演習
準備学習：前回の復習

27. ストークスの定理
28. 演習
準備学習：前回の復習

29. 学習成果の確認（期末試験）
30. 学習成果の確認（期末試験）
準備学習：前回までの総復習

＜成績評価方法＞

授業中に行う演習問題や課題提出による平常点の評価を20%、期末試験による評価を80%の割合で合算して最終評価を行い Grade D 以上の者に単位を認める。

＜教科書＞

・[単行本]「大学1年生のための電気数学」高木浩一　他　共著（森北出版）

＜参考書＞

・[Webサイト]「物理のかぎしっぽ」物理のかぎプロジェクト　著　URL: http://hooktail.sub.jp/
・[Webサイト]「電磁気学」岡部洋一　著　URL: http://www.moge.org/okabe/temp/elemag/
・[単行本]「電磁気学ノート」長嶋英世、伊藤稔　共著（ピアソンエデュケーション）

＜オフィスアワー＞

水曜　15:00〜17:00
その他の時間を希望する場合は、授業終了後に直接、あるいはメールにて相談すること。
研究室の場所や連絡先は、初回の授業で知らせる。