2016年度工学院大学 第1部情報通信工学科

電気数学演習(Mathematical Exercises in Electronic Engineering)[6A04]

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2単位
工藤 幸寛 助教  
最終更新日 : 2016/10/27

<学位授与の方針>
1. 基礎知識の習得
2. 専門分野知識の習得
3. 汎用的問題解決技能
4. 道徳的態度と社会性
5. 創成能力

<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、その基本計算ができる。

<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. ガウスの定理とストークスの定理
26. 演習
準備学習:前回の復習

27. 学習内容の振り返り
28. 演習
準備学習:前回までの総復習

<成績評価方法>
●定期試験の結果により評価を行い100点満点中60点以上で合格とする。(評点A)
評点A = 定期試験の点数(100点満点)

●上記の定期試験の結果が50点以上60点未満であった場合、
下記式で求めた評点Bが60点以上の場合も合格とする。
評点B = 定期試験の点数(100点満点) × 0.8 + 授業時間内に行う演習問題の合計点数(計100点満点) × 0.2

<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 (八王子キャンパス 5号館703室)

<学生へのメッセージ>
講義で使用するスライドを始めとする講義資料はWebサイトへ掲載する。
URL等は初回の講義で伝えるので有効活用して貰いたい。


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