到達目標
１）電気回路における過渡現象について理解し、説明できる。また、微分方程式を解くことにより回路の応答解析、設計に応用できる。
２）ラプラス変換という数学的道具を使って、回路方程式を解くことができ、回路設計に応用できる。
３）波形のひずみについて理解し、説明できる。また、フーリエ級数の考え方を用いてひずみ波交流における様々な値を計算でき、回路設計に応用できる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安(優) | 標準的な到達レベルの目安(良) | 未到達レベルの目安(不可) |
| 電気回路の過渡現象を微分方程式として定式化でき、その方程式を解くことができる。 | 複雑な構成の回路について定式化し、解くことができる。 | 簡単な構成の回路について定式化し、解くことができる。 | 左記に関することができない |
| 微分方程式としての回路方程式をラプラス変換を利用して解くことができる。 | 複雑な構成の回路についてラプラス変換を利用して、解くことができる。 | 簡単な構成の回路についてラプラス変換を利用して、解くことができる。 | 左記に関することができない |
| 波形のひずみについて理解し、説明できる。また、フーリエ級数の考え方を用いてひずみ波交流における様々な値を計算でき、回路設計に応用できる | 複雑な波形についてフーリエ級数の計算ができ、各種値を求めることができる。 | 簡単な波形についてフーリエ級数の計算ができ、各種値を求めることができる。 | 左記に関することができない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
抵抗、コンデンサ、コイルなどの受動素子で構成される電気回路について、その動作を学習する電気電子工学の基礎科目である。過渡現象及びひずみ波交流についての基本的な事柄を教授する。第3学年までに習得した数学、電気磁気学Ⅰ・Ⅱ、電気回路Ⅰ・Ⅱの知識を前提として授業を進める。
授業の進め方・方法:
講義主体で進める。数学・物理はもちろん, 電気回路Ⅰ, 電気回路Ⅱで習得した知識についても十分理解しておくこと。
達成目標に関する内容の試験および小テストで達成度を評価する。試験50%, 達成度確認30%, 課題・小テスト等20%で成績評価する。合格点は60点である。学期途中で達成度が低いと思われる受講者に対して習熟度向上のための課題等を別途実施することがある。学業成績の成績が60点未満のものに対して再試験を実施する場合がある。この場合、再試験の成績は定期試験の成績に置きかえて再評価を行う。ただし，提出期限が過ぎた課題等は成績評価の際に0点とするので，提出期限を厳守すること。
この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習として小テスト・課題を実施します。
ただし，提出期限が過ぎた課題レポートは成績評価の対象から除外するので，提出期限を厳守すること。
注意点:
演習課題には積極的に自発的に取り組むこと。演習問題は添削後，返却する。
また, 関連する分野の専門書等を精読し授業の理解を促進するために, 60時間の自学自習時間を要する。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
過渡現象について(1)
RL直列回路 |
RL直列回路に関する過渡状態を定式化し、解くことができる。
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| 2週 |
過渡現象について(2)
RC直列回路 |
RC直列回路に関する過渡状態を定式化し、解くことができる。
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| 3週 |
ラプラス変換(1) |
基本的な関数についてラプラス変換の計算ができる。
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| 4週 |
ラプラス変換(2) |
ラプラス変換の性質を利用して計算ができる。
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| 5週 |
ラプラス逆変換 |
基本的な関数についてラプラス逆変換の計算ができる。
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| 6週 |
ラプラス変換によるRLおよびRC直列回路の解析 |
ラプラス変換を利用してRLおよびRC直列回路の解析ができる。
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| 7週 |
ラプラス変換によるRLC直列回路の解析 |
ラプラス変換を利用してRLC直列回路の解析ができる。
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| 8週 |
ラプラス変換による回路網解析(1) |
ラプラス変換を利用して直並列回路の解析ができる。
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| 4thQ |
| 9週 |
ラプラス変換による回路網解析(2) |
ラプラス変換を利用して直並列回路の解析ができる。
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| 10週 |
ラプラス変換による回路網解析(3) |
ラプラス変換を利用して直並列回路の解析ができる。
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| 11週 |
ひずみ波交流のフーリエ級数展開(1) |
フーリエ級数展開の計算ができる。
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| 12週 |
ひずみ波交流のフーリエ級数展開(2) |
フーリエ級数展開の計算ができる。
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| 13週 |
ひずみ波交流のスペクトル |
ひずみ波のスペクトルを求めることができる。
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| 14週 |
ひずみ波交流の電力と力率について(1) |
ひずみ波の電力や力率を求めることができる。
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| 15週 |
ひずみ波交流の電力と力率について(2) |
ひずみ波の電力や力率を求めることができる。
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| 16週 |
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評価割合
| 試験 | 達成度確認 | 小テスト | 合計 |
| 総合評価割合 | 50 | 30 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 50 | 30 | 20 | 100 |