到達目標
3年前期までに学習した微積分学の知識をもとに、①正弦波交流の平均値、実効値と平均電力の計算力 ②CL、CR回路の過渡現象の解析能力
を養うことを目的とする。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 正弦波交流の平均値、実効値と平均電力の意味を理解し、各値の積分演算を計算できる。さらに、正弦波交流だけではなく、ほかの波形に対しても計算できる。 | 正弦波交流の平均値、実効値と平均電力の意味を理解し、各値の積分演算を計算できる。 | 正弦波交流の平均値、実効値と平均電力の意味を理解できず、各値の積分演算を計算できない。 |
| 評価項目2 | 磁束鎖交数保存の理と電荷保存の理を理解し、種々のL-R直列回路およびC-R直列回路の過渡現象の解析に応用できる。 | 磁束鎖交数保存の理と電荷保存の理を理解し、基本的なL-R直列回路およびC-R直列回路の過渡現象の解析に応用できる。 | 磁束鎖交数保存の理と電荷保存の理を理解できず、過渡現象の解析に応用できない。 |
| 評価項目3 | 種々のL-R回路の微分方程式を解くことにより。過渡現象を説明することができる。 | 基本的なL-R直列回路の微分方程式を解くことにより。過渡現象を説明することができる。 | 基本的なL-R直列回路の微分方程式を解くことができない。また、過渡現象を説明することができない。 |
| 評価項目4 | 種々のC-R直列回路の微分方程式を解くことにより。過渡現象を説明することができる。 | 基本的なC-R直列回路の微分方程式を解くことにより。過渡現象を説明することができる。 | 基本的なC-R直列回路の微分方程式を解くことができない。また、過渡現象を説明することができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育プログラムの学習・教育到達目標 3-3
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本科（準学士課程）の学習・教育到達目標 3-c
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教育プログラムの科目分類 (3)②
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教育プログラムの科目分類 (4)②
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JABEE（2012）基準 1(2)(c)
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JABEE（2012）基準 1(2)(d)
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JABEE（2012）基準 1(2)(e)
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JABEE（2012）基準 2.1(1)②
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教育方法等
概要:
電子制御工学科の電気電子科目（電磁気学Ⅱ、ディジタル回路、 計測工学、電子計算機）の基礎となる。
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．正弦波交流回路の計算
2．過渡現象
2．1 定常現象と過渡現象
2．2 L-R回路の過渡現象
2．3 初期値の求め方
2．4 C-R回路の過渡現象
2．5 初期値の求め方
2．6 演習
＜その他＞
中間試験は授業中か放課後の時間帯で実施する。また，期末試験は期末試験期間中に実施する。
注意点:
ノート講義が主体なので、板書の内容を確実にノートにまとめること。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
1．正弦波交流回路の計算 |
1週から4週にかけて以下の項目を到達目標とする。
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| 2週 |
1．正弦波交流回路の計算 |
正弦波交流の平均値、実効値、平均電力を積分演算で計算できる。
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| 3週 |
1．正弦波交流回路の計算 |
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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| 4週 |
1．正弦波交流回路の計算 |
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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| 5週 |
2．過渡現象
2．1定常現象と過渡現象 |
定常現象と過渡現象について説明できる。
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| 6週 |
2．2 L-R回路の過渡現象 |
6週から9週にかけて以下の項目を到達目標とする。
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| 7週 |
2．2 L-R回路の過渡現象 |
L-R直列回路の微分方程式を立てることができる。
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| 8週 |
2．2 L-R回路の過渡現象 |
定常解、過渡解、一般解について説明し、微分方程式を解くことができる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
2．2 L-R回路の過渡現象 |
時定数について説明し、解をグラフにすることができる。
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| 10週 |
2．3初期値の求め方 |
インダクタンスが回路に存在する場合の電流の初期値の求め方を説明できる。
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| 11週 |
2．4 C-R回路の過渡現象 |
C-R直列回路の微分方程式を立てることができる。
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| 12週 |
2．4 C-R回路の過渡現象 |
定常解、過渡解、一般解について説明し、微分方程式を解くことができる。
時定数について説明し、解をグラフにすることができる。
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| 13週 |
2．5 初期値の求め方 |
コンデンサが回路に存在する場合の電圧の初期値の求め方を説明できる。
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| 14週 |
2．6 演習 |
過渡現象に関する演習問題を解くことができる。
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| 15週 |
試験答案の返却・解説 |
試験において間違え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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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 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 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |