電磁工学特論(99FA039)


授業名電磁工学特論(99FA039)授業名（英）Electromagnetic Engineering
教員名柁川　一弘
開講年度学期2025年度 前期
曜日時限木曜1限
開講学科大学院 工学研究科 電気工学専攻

単位2.0学年修士課程1・2年
区分専門科目
講義・演習		課程選択必修

概要電気抵抗がゼロとなる超伝導体の電磁応答を理解するために、電磁現象を普遍的に記述するMaxwell方程式と超伝導体に固有の電界電流密度特性を組み合わせた理論解析手法の基礎を学ぶ。Maxwell方程式は複数のベクトル量の間の関係式で構成されるため、その数学的基礎となるベクトル解析の概要も復習する。
達成目標(1)電磁現象を記述する4つのMaxwell方程式の意味を学ぶことができる。
(2)超伝導体の電界電流密度特性に基づいた特有の電磁応答を学ぶことができる。
学習教育目標
成績評価方法試験：50点
演習・小問：50点

達成目標事項についての演習・小問および定期試験を行い、その成績の合計に応じて以下のように評価を与える。

S：100～90点、A：89～80点、B：79～70点、C：69～60点、D：59点以下　不合格

再試験：無
教科書特に指定しない。
参考書松下照男：「磁束ピンニングと電磁現象」（産業図書）
船木和夫，住吉文夫：「多芯線と導体」（産業図書）
履修上の注意

授業計画第1回　超伝導現象の電磁気的基礎特性
　　　　　電気抵抗がゼロとなる超伝導現象の電磁気的基礎特性を理解する。

第2回　ベクトルの微分
　　　　　電磁界方程式を理解する上で必要なベクトルの微分を復習する。

第3回　ベクトルの積分
　　　　　電磁界方程式を理解する上で必要なベクトルの積分を復習する。

第4回　電磁界を記述するMaxwell方程式
　　　　　超伝導体の電磁現象の理解に必要なMaxwell方程式を復習する。

第5回　真空中のMaxwell方程式と波動方程式
　　　　　電磁界を記述するMaxwell方程式に基づく真空中の波動方程式を理解する。

第6回　導体中のMaxwell方程式と拡散方程式
　　　　　電磁界を記述するMaxwell方程式に基づく導体中の拡散方程式を理解する。

第7回　超伝導体のE-J特性と臨界状態モデル
　　　　　超伝導体の電磁応答の理解に必要な電界電流密度特性を理解する。

第8回　超伝導体の磁気的不安定性
　　　　　超伝導体内部への磁束侵入と発熱に伴う磁気的不安定性について理解する。

第9回　超伝導無限平板の履歴損失
　　　　　超伝導無限平板の履歴損失に関する複数の導出方法を習得する。

第10回　各種超伝導線の履歴損失
　　　　　丸線、楕円線材、ストリップにおける履歴損失の理論表式を理解する。

第11回　超伝導多芯線の結合損失
　　　　　超伝導多芯線に固有の結合損失の発生機構と理論表式について理解する。

第12回　Fourierの法則と熱拡散方程式
　　　　　伝熱現象を記述するFourierの法則に基づく熱拡散方程式を理解する。

第13回　複合超伝導体の冷却安定性
　　　　　複合超伝導体の発熱特性と冷却特性に基づく冷却安定性の基礎を理解する。

第14回　電磁工学特論のまとめ
　　　　　第1～13回までの総合演習問題を解く。

第15回　定期試験
　　　　　第1～14回までの授業内容の達成度を確認する。

第16回　定期試験の出題内容の解説

注意