理工学研究科Graduate School of Science and Engineering
COT500X3（計算基盤 / Computing technologies 500）無線ネットワーク特論２Wireless Network (Ⅱ)
品川 満Mitsuru SHINAGAWA
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 | YB011 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 金2/Fri.2 |
| 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 | 応用情報工学専攻 |
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Outline (in English)
This course introduces Maxwell's equations concerning electromagnetic waves. Wireless communication is based on electromagnetic waves. By learning the electromagnetism,we will understand the wireless communication mechanism, wireless network, and the operation of electronic devices used in wireless systems.
Before/after each class, students are expected to spend 4 hours
understanding the course content.
The final grade will be evaluated by test and reports.
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
無線ネットワークに使われている無線通信は、電磁波を利用した技術である。電磁波の基礎となる電磁気学を学ぶことにより、無線通信メカニズムや無線ネットワーク、さらには無線システムに使われている電子機器の動作の理解を深める。
到達目標Goal
電荷、電流、電界、磁界といった電磁気学の基本概念とこれらの物理量の時間変動に関わる様々な電磁気の法則を一つ一つ理解し、最終的にマックスウエルの方程式にたどり着き、電磁波発生メカニズムを理解することを目標とする。
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. ）
電磁気学の歴史、電荷と磁荷、電位と電流、電界と磁界など電気と磁気を対比しながら講義を進める。最先端研究の例や情報工学への活用例にも触れ、無線ネットワークシステムにおいて電磁気学を学ぶ意義を確認する。講義形式を主体とし、課題提出を行うことで電磁気学の理解する。あらかじめ渡した講義資料を予習し、受講者の前で予習内容をプレゼンすることで理解をさらに深める形式をとる場合もある。
リアクションペーパー等におけるコメントは適宜授業内で紹介し、授業内容の理解に活かします。
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。
第1回[対面/face to face]：電磁気学と情報工学
電磁気学と情報工学の関係をベースに講義で学ぶべきことを俯瞰する
第2回[対面/face to face]：電磁気学の歴史
電気と磁気の発見と利用
第3回[対面/face to face]：ガウスの法則と電場
演算子ナブラ∇、電場の発散
第4回[対面/face to face]：静電ポテンシャル
電位、スカラーポテンシャル
第5回[対面/face to face]：静電場のエネルギー
ポアッソン方程式、コンデンサ、エネルギー
第6回[対面/face to face]：定常電流
定常電流と保存則、オームの法則、起電力
第7回[対面/face to face]：静磁場
エルステッドの発見とアンペールの法則
第8回[対面/face to face]：ビオ-サバールの法則
ビオ-サバールの法則の導出とその法則の意味
第9回[対面/face to face]：電流にはたらく磁場の力
アンペールの力、ローレンツ力
第10回[対面/face to face]：時間的に変動する電磁場
変位電流、ファラデーの電磁誘導
第11回[対面/face to face]：電磁気学の基本法則
マックスウエルの方程式、電磁波の存在
第12回[対面/face to face]：電磁波
波動方程式、平面波
第13回[対面/face to face]：電磁波の放射
ポインティング・ベクトル、ガウスの定理
第14回[対面/face to face]：電磁気学に関するレポート
各自の研究テーマに近い電磁気学の課題を選択し、レポートを作成する
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。】講義に関連する技術項目を技術専門書、WEB、参考書で事前に調べておくこと。
テキスト（教科書）Textbooks
毎回の講義で使用する資料は、講義中に配布する。そのほか変更がある場合には、授業内でアナウンスする。
参考書References
砂川重信著「電磁気学の考え方」岩波書店
ファインマン著 「ファインマン物理学III」岩波書店
成績評価の方法と基準Grading criteria
適宜出題する小テスト、最終レポート課題を１００点満点で評価する。６０点以上を合格とする。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
式の導出だけにとどまらず、実際のシステムにどのように使われている事例を使って、電磁波発生メカニズムをわかりやすく講義する。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
特になし
その他の重要事項Others
無線の基礎となる電磁波の発生を丁寧に解説するとともに、企業での研究開発経験を活かして、実際の応用例を講義する。
オンラインでの開講となった場合、オンライン授業の方法や授業計画の変更、成績評価方法の変更などについては、学習支援システムでその都度提示する。担当教員から学習支援システムを通じた連絡がないか、日ごろからよく確認するようにしてください。