概要:
電気系科目の基礎として回路理論の基礎を習得し,様々な回路網の問題解決能力を養うことを目的とする.
授業の進め方・方法:
<授業の進め方>
教員が、その日に学ぶテーマの背景と目的、概要を説明する
学生が、グループワークをおこなう
学生が、その日のテーマに関する振り返りテストを受ける
<授業内容>
1.正弦波交流
2.正弦波交流のフェーザ表示と複素数表示
3.交流における回路要素の性質と基本関係
4.回路要素の直列接続
5.回路要素の並列要素
6.2端子回路の直列接続
7.2端子回路の並列接続
8.交流の電力
9.交流回路網の解析
10.交流回路網の諸定理
11.交流回路の周波数特性
12.直列共振
13.対称3相交流
<方法>
各自、教員の説明および板書内容の中から必要と思う部分を加筆する。
注意点:
電気回路をよりよく理解し,習得するためには,できるだけ多くの演習問題を解くことである.そのため,章末ごとにある演習問題を解きレポートとして提出すること.さらに,参考書や補助教材は図書館に数多くあるので,積極的に利用すること.また,授業の演習の際,計算機を必要とするため,関数電卓は必ず持参すること.
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
正弦波交流(講義と演習) |
交流の波高値,平均値,実効値,位相を理解し,計算できる.
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2週 |
正弦波交流(講義と演習) |
交流の波高値,平均値,実効値,位相を理解し,計算できる.
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3週 |
正弦波交流のフェーザ表示と複素数表示(講義と演習)
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正弦波交流のフェーザ表示,複素数表示を理解し計算でき,フェーザ図が書ける.
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4週 |
正弦波交流のフェーザ表示と複素数表示(講義と演習)
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正弦波交流のフェーザ表示,複素数表示を理解し計算でき,フェーザ図が書ける.
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5週 |
交流における回路要素の性質と基本関係(講義と演習)
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交流における回路要素の性質(抵抗,インダクタンス,キャパシタンス)を理解し,計算できる.
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6週 |
交流における回路要素の性質と基本関係(講義と演習)
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交流における回路要素の性質(抵抗,インダクタンス,キャパシタンス)を理解し,計算できる.
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7週 |
回路要素の直列接続(講義と演習) |
直列接続のインピーダンス,アドミタンスのフェーザ表示と極表示を理解し,計算できる.
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8週 |
回路要素の直列接続(講義と演習) |
直列接続のインピーダンス,アドミタンスのフェーザ表示と極表示を理解し,計算できる.
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2ndQ |
9週 |
回路要素の並列要素(講義と演習) |
並列接続の並列接続のインピーダンスとアドミタンスのフェーザ表示と極表示を理解し,計算できる.また,インピーダンスとアドミタンスとの関係を理解し計算できる.
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10週 |
回路要素の並列要素(講義と演習) |
並列接続の並列接続のインピーダンスとアドミタンスのフェーザ表示と極表示を理解し,計算できる.また,インピーダンスとアドミタンスとの関係を理解し計算できる.
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11週 |
2端子回路の直列接続(講義と演習) |
2端子回路の直列接続のインピーダンスを理解し,計算できる
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12週 |
2端子回路の並列接続(講義と演習) |
2端子回路の並列接続のアドミタンスを理解し,計算できる.
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13週 |
交流の電力(講義と演習) |
水力発電、火力発電、原子力発電、その他の新エネルギーの原理について理解し、電気エネルギーの発生・輸送・利用と環境問題との関わりについて説明できる。 交流の瞬時電力を理解し,計算できる.電力の平均値と力率,無効電力と皮相電力,力率の改善を理解し,計算できる
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14週 |
交流の電力(講義と演習) |
交流の瞬時電力を理解し,計算できる.電力の平均値と力率,無効電力と皮相電力,力率の改善を理解し,計算できる
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15週 |
試験答案の返却・解説 |
試験において間違った部分を自分の課題として把握する
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
交流の電力(講義と演習) |
交流の瞬時電力を理解し,計算できる.電力の平均値と力率,無効電力と皮相電力,力率の改善を理解し,計算できる
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2週 |
交流回路網の解析(講義と演習) |
キルヒホッフ則,網目電流法を理解し,計算できる.
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3週 |
交流回路網の解析(講義と演習) |
キルヒホッフ則,網目電流法を理解し,計算できる.
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4週 |
交流回路網の解析(講義と演習) |
キルヒホッフ則,網目電流法を理解し,計算できる.
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5週 |
交流回路網の諸定理(講義と演習) |
重ね合わせの理,鳳・テブナンの定理を理解し,計算できる.
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6週 |
交流回路網の諸定理(講義と演習) |
重ね合わせの理,鳳・テブナンの定理を理解し,計算できる.
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7週 |
交流回路網の諸定理(講義と演習) |
重ね合わせの理,鳳・テブナンの定理を理解し,計算できる.
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8週 |
交流回路の周波数特性(講義と演習) |
回路要素の周波数特性を理解できる.
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4thQ |
9週 |
直列共振(講義と演習) |
直列共振回路,共振曲線,回路のQ値と共振曲線の鋭さ,直列共振での電圧と電流を理解し,計算できる
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10週 |
直列共振(講義と演習) |
直列共振回路,共振曲線,回路のQ値と共振曲線の鋭さ,直列共振での電圧と電流を理解し,計算できる
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11週 |
直列共振(講義と演習) |
直列共振回路,共振曲線,回路のQ値と共振曲線の鋭さ,直列共振での電圧と電流を理解し,計算できる
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12週 |
対称3相交流(講義と演習) |
対称3相交流,電圧,電流,インピーダンスのY-Δ変換,電力を理解し,計算できる.
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13週 |
対称3相交流(講義と演習) |
対称3相交流,電圧,電流,インピーダンスのY-Δ変換,電力を理解し,計算できる.
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14週 |
対称3相交流(講義と演習) |
対称3相交流,電圧,電流,インピーダンスのY-Δ変換,電力を理解し,計算できる.
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15週 |
試験答案の返却・解説 |
試験において間違った部分を自分の課題として把握する
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16週 |
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分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電気回路 | 電荷と電流、電圧を説明できる。 | 3 | |
オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。 | 3 | |
キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。 | 3 | |
合成抵抗や分圧・分流の考え方を用いて、直流回路の計算ができる。 | 3 | |
ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 4 | |
電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
正弦波交流の特徴を説明し、周波数や位相などを計算できる。 | 4 | |
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 4 | |
R、L、C素子における正弦波電圧と電流の関係を説明できる。 | 4 | |
瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | |
フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | |
インピーダンスとアドミタンスを説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | |
合成インピーダンスや分圧・分流の考え方を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | |
直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 4 | |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
重ねの理を用いて、回路の計算ができる。 | 4 | |
網目電流法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | |
テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。 | 4 | |
電力 | 三相交流における電圧・電流(相電圧、線間電圧、線電流)を説明できる。 | 3 | |
電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ変換ができる。 | 3 | |
対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。 | 3 | |
電力システムの構成およびその構成要素について説明できる。 | 3 | |
水力発電の原理について理解し、水力発電の主要設備を説明できる。 | 3 | 前13 |
火力発電の原理について理解し、火力発電の主要設備を説明できる。 | 3 | |
原子力発電の原理について理解し、原子力発電の主要設備を説明できる。 | 3 | |
その他の新エネルギー・再生可能エネルギーを用いた発電の概要を説明できる。 | 3 | |
電気エネルギーの発生・輸送・利用と環境問題との関わりについて説明できる。 | 3 | 前13 |