理工学研究科Graduate School of Science and Engineering
ELC500X2（電気電子工学 / Electrical and electronic engineering 500）電磁界数値解析特論Advanced Lecture on Numerical Analysis of Electromangetic Fields
岡本 吉史Yoshifumi OKAMOTO
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学研究科Graduate School of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | YA506 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 火4/Tue.4 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | 2 |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| カテゴリーCategory | 電気電子工学専攻 |
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Outline (in English)
The lecture is focused on learning the finite element analysis of Maxwell equation which governs space-time electromagnetic field using differential and integral calculus, linear algebra, and vector analysis.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
微分積分・ベクトル解析・線形代数等の基礎数学を礎とし，時空間電磁界現象の枢である Maxwell 方程式の有限要素解析について講義する．
到達目標Goal
Maxwell 方程式の弱形式を導出し，有限要素法によって一次元電磁界解析を行える．
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」「DP2」「DP3」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
電気機器の電磁界解析法（特に，静磁界・静電界）について，講義を進める．初学者が理解できるように，数式変形の細部まで説明し，有限要素法の基礎を中心として講義を進める．
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1[対面/face to face]：Maxwell 方程式 I
アンペアの周回積分の法則，電磁誘導の法則
2[対面/face to face]：Maxwell 方程式 II
磁気ベクトルポテンシャル，電気スカラポテンシャル，不定性
3[対面/face to face]：Maxwell 方程式 III
時間領域，周波数領域における定式化，ゲージ変換
4[対面/face to face]：電磁界数値解析手法
様々な数値解析手法の分類
5[対面/face to face]：差分法による静電界解析 I
単一媒質，複合誘電体
6[対面/face to face]：差分法による静電界解析 II
ポアソン方程式の求解
7[対面/face to face]：有限要素法による静電界解析 I
ガラーキン法，一次要素，磁性体界面における磁束密度・磁界の境界条件
8[対面/face to face]：有限要素法による静電界解析 II
単一媒質，複合誘電体
9[対面/face to face]：有限要素法による静電界解析 III
ポアソン方程式の求解
10[対面/face to face]：有限要素法を用いた静磁界解析 I
ガラーキン法，磁性体界面における磁束密度・磁界の境界条件
11[対面/face to face]：有限要素法を用いた静磁界解析 II
二次要素
12[対面/face to face]：一次元渦電流解析 I
周波数領域一次元拡散方程式の導出，解析解
13[対面/face to face]：一次元渦電流解析 II
磁束密度，渦電流の時空間変化
14[対面/face to face]：一次元渦電流解析 III
時間方向の離散化
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習時間は、各４時間を標準とします。】
オンライン講義の場合，各自の貸与 PC で聴講してください．スマートフォンの画面は小さすぎるため，ノートテークに不適切です．
テキスト（教科書）Textbooks
特に指定しない．
参考書References
中田高義，髙橋則雄：「電気工学の有限要素法」，森北出版株式会社
原武久：「非構造分野における有限要素法の基礎」，昭晃堂
Peter P. Silvester, Ronald L. Ferrari, "Finite elements for electrical engineers," CANBRIDGE
五十嵐一，亀有昭久，加川幸雄，西口磯春，A.ボサビ：「新しい計算電磁気学」，培風館
本間利久，五十嵐一，川口秀樹：「数値電磁力学 －基礎と応用－」，培風館
竹内則雄，樫山和男，寺田賢二郎：「計算力学 有限要素法の基礎」，森北出版株式会社
成績評価の方法と基準Grading criteria
レポート等を総合化し，成績判定を行う．
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
特になし
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
貸与ノートパソコン，あるいは，それ以上のスペックを有する PC
その他の重要事項Others
特になし．