学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate		工・博前
時間割コード
Registration Code		2841104
科目区分【日本語】
Course Category
基礎科目
科目区分【英語】
Course Category
Basic Courses
科目名　【日本語】
Course Title		電気物理数学
科目名　【英語】
Course Title		Mathematical Methods in Electrical and Electronic Engineering
コースナンバリングコード
Course Numbering Code
担当教員　【日本語】
Instructor		井田 大貴 ○ 高橋 康史 堤 隆嘉 内山 剛 横水 康伸 西澤 典彦 大野 雄高 石川 健治 福塚 友和
担当教員　【英語】
Instructor		IDA Hiroki ○ TAKAHASHI Yasufumi TSUTSUMI Takayoshi UCHIYAMA Tsuyoshi YOKOMIZU Yasunobu NISHIZAWA Norihiko OHNO Yutaka ISHIKAWA Kenji FUKUTSUKA Tomokazu
単位数
Credits		4
開講期・開講時間帯
Term / Day / Period		春 月曜日 １時限
春 月曜日 ２時限
Spring Mon 1
Spring Mon 2
授業形態
Course style		講義
Lecture
学科・専攻【日本語】
Department / Program
電気工学専攻，電子工学専攻，情報・通信工学専攻
学科・専攻【英語】
Department / Program
Department of Electrical Engineering, Department of Electronics, Department of Information and Communication Engineering
必修・選択【日本語】
Required / Selected
必修・選択【英語】
Required / Selected


授業の目的　【日本語】
Goals of the Course(JPN)
以下の事項を通じて、電気電子工学にかかわる種々の物理現象とそれらに用いる数学的手法の原理を理解し、当該分野の研究に必要な基礎力を養うことを目的とする。
1. 学部で学んだ解析的な数学の知識を確実なものとし発展させる。
2. 主要な数学的手法を電気電子工学にかかわる種々の物理現象に適用し，その共通性と手法の持つ物理的な意味を理解して，それを使いこなす力をつける。
3. 物理現象をどのようにモデル化し数学的解析を可能にするかを学ぶ。
4. 主に計算機を用いた演習，シミュレーションにより，数値例や結果の可視化をとおして現象と解析手法の直感的理解をめざし，学んだ手法を使いこなす力をつける。
授業の目的　【英語】
Goals of the Course
The purpose is to understand the various physical phenomena related to electrical and electronic engineering and the principles of mathematical methods used for them, and to cultivate the basic skills necessary for research in this field through the following items.
1. To develop the ability of making good use of major mathematical methods for analyzing physical phenomena in electrical and electronic engineering:
2. To understand the universality and physical meanings of major mathematical methods by applying the methods in various physical phenomena:
3. To study how to model physical phenomena for analysis using mathematical methods:
4. To obtain intuitive understanding of physical phenomena through exercises using computer simulation and visualization
到達目標　【日本語】
Objectives of the Course(JPN))
1. 物理現象の可視化力を有するとともに，理論的に説明できる。
2. 適切なモデル化により、電子回路のシュミュレーションができる。
3. 表界面現象を定式化し、定量的に評価できる。
4. 量子効果を理解し、数値計算に基づくデバイスシミュレーションができる。
到達目標　【英語】
Objectives of the Course
1. Students can visualize and theoretically explain physical phenomena.
2. Students can simulate electronic circuit by optimum modeling
3. Students can formulate surface and interface phenomena and evaluate them quantitatively.
4. Students can understand quantum effects and run device simulation based on numerical computing.
バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects
数学１，数学２，電気磁気学，電気回路論，電子回路工学，量子力学及び演習
バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects
Mathematics 1 and 2, Electromagnetic Theory, Linear Circuit Theory, Electronic Circuits, Quantum mechanics
授業の内容【日本語】
Course Content
１．MOSFETのモデル化とデバイス方程式の数値的解法：大野
２．高速フーリエ変換を用いた光波の伝搬，スペクトル解析：西澤
３．電気回路現象の可視化と理論的解釈：横水
４．電気化学現象の交流インピーダンス法による解析：福塚
５．プラズマ中の粒子バランスとエネルギー損失の理論的解釈：堤
６．表界面素過程とプラズマプロセス反応速度の理論的解釈と定式化：石川
７．画像データの数学的解析と処理：高橋・井田
８．デバイスのモデル化と代数方程式,常微分方程式(線形,非線形)の数値解法:内山
授業の内容【英語】
Course Content
1.MOSFET modeling and numerical solution of device equations : Ohno
2.Optical beam propagation and spectral analysis based on fast Fourier transform (FFT) : Nishizawa
3.Visualization of phenomena in electric circuit and its theoretical understanding : Yokomizu
4.AC impedance spectroscopy method for electrochemical reactions : Fukutsuka
5.Theoretical interpretation of particle balance and energy loss in plasma : Tsutsumi
6.Theoretical interpretation and formulation of surface elementary reactions and rates for plasma processes: Ishikawa
7.Mathematical analysis and processing of image data: Takahashi, Ida
8.Modeling of device and numerical solutions of algebraic equations and ordinary differential equations (linear, non-linear) : Utiyama
成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria
各担当者より適宜，課題を出しレポート提出を求める．各回のレポートを100点満点で評価し全レポートの平均点60点以上を合格とする．
成績評価基準は以下のとおりとする。

〈2020年度以降入学者〉
100～95点:Ａ＋, 94～80点:Ａ, 79～70点:Ｂ, 69～65点:Ｃ, 64～60点:Ｃ－, 59点以下:Ｆ

〈2019年度以前入学者〉
100～90点:Ｓ, 89～80点:Ａ, 79～70点:Ｂ, 69～60点:Ｃ, 59点以下:Ｆ
成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria
Reports will be assigned as needed.
The report at each class is scored out of 100, and 60 of average score of all reports is appraised as passable.
The grade evaluation criteria are as follows,

Students enrolled in or after the 2020 school year:
100~95: A+, 94~80: A, 79~70: B，69~65: C, 64~60: C-, 59~0: F

Students enrolled in or before the 2019 school year:
100~90: S, 89~80: A, 79~70: B，69~60: C, 59~0: F
履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes
特になし
履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes
None
教科書【日本語】
Textbook
必要に応じて、資料を配布する。
教科書【英語】
Textbook
Lecture materials are handed out as needed.
参考書【日本語】
Reference Book
必要に応じて、参考文献を紹介する。
参考書【英語】
Reference Book
References will be assigned as needed.
授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
各担当者より適宜，課題を出しレポート提出を求める．
授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
Reports will be assigned as needed.
使用言語【英語】
Language used
Japanese
使用言語【日本語】
Language used
日本語
授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc.
講義・演習
授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc.
Lectures and Exercises
遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class)
遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class)