電気回路演習

科目基礎情報

学校 福井工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 電気回路演習
科目番号 0009 科目区分 専門 / 必修
授業形態 演習 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 電気電子工学科 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 基礎からの交流理論(電気学会)
担当教員 米田 知晃,福嶋 宏之

到達目標

電気回路の基礎理論,原理および法則の理解をするとともに問題解決能力を身につける.

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直流回路、交流回路の初等的な問題を説明することができ、解くことができる。直流回路、交流回路の初等的な問題を説明することができる。直流回路、交流回路の初等的な問題を説明することができない。
評価項目2
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 RB2 説明 閉じる

教育方法等

概要:
電気回路の基礎理論,原理および法則の理解をするとともに問題解決能力を身につける.
授業の進め方・方法:
授業の最初に,基本的な公式,法則等を教授する.次に,例題を用いて解説し理解を深める.
適時,小テスト(学生の理解度に応じて基礎から応用までの類題)を出題する.
注意点:
本科(準学士課程):RB2(◎)
評価方法:学年成績(100)=定期試験(80)+課題・小テスト(20)
評価基準:60点以上を合格とする
状況に応じて追試を行う場合がある。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス、電気回路の導入に関する講義 電気回路がどのようなところで用いられているかを説明できる。
2週 抵抗の直列接続・並列接続に関する講義 抵抗の直列接続・並列接続について説明できる。
3週 抵抗の直並列接続の計算とブリッジ回路に関する講義 抵抗の直並列接続の計算ができる。
分流器と倍率器に関する計算ができる。
ホイートストンブリッジの計算ができる。
4週 電圧源・電流源と抵抗の性質に関する講義 理想電圧源、理想電流源に関する計算ができる。
5週 キルヒホッフの電流測、電圧則に関する講義 キルヒホッフの電流測、電圧則を用いて回路電流を求めることができる。
6週 キルヒホッフの法則を用いた回路に関する講義 枝電流法、ループ電流法、節点電圧法を用いて回路電流を求めることができる。
7週 重ね合わせの原理とテブナンの定理に関する講義 Δ-Y変換を行うことができる。
重ね合わせの定理、テブナンの定理を用いて回路電流を求めることができる。
8週 電力とエネルギ-に関する講義 抵抗で発生したエネルギー(熱、電力)に関する計算ができる。
2ndQ
9週 中間試験 1-8週の内容の理解度を確認する。
10週 中間試験の解説、交流回路に関する講義 交流回路の解析に必要な三角関数の計算ができる。
11週 正弦波交流の発生に関する講義 正弦波交流に関する計算ができる。
12週 正弦波交流に関する講義 正弦波交流の足し算、引き算ができる。
正弦波交流の表記を用いて計算ができる。
13週 位相差とベクトルに関する講義 位相差とベクトルに関する計算ができる。
14週 抵抗だけの交流回路に関する講義 抵抗だけの交流回路の計算ができる。
15週 インダクタンスだけの交流回路に関する講義 インダクタンスだけの交流回路の計算ができる。
16週 期末試験の解説
後期
3rdQ
1週 交流回路に関する講義 交流回路に関する計算ができる。
2週 静電容量だけの交流回路に関する講義 静電容量だけの交流回路の計算ができる。
3週 RL直列・並列回路、RC直列・並列回路に関する講義 RL直列・並列回路、RC直列・並列回路に関する計算ができる。
4週 RLC直列回路・並列回路に関する講義 RLC直列・並列回路に関する計算ができる。
5週 共振回路に関する講義 RLC直列回路・並列回路の共振に関する計算ができる。
6週 交流の電力と力率に関する講義 交流の電力に関する計算ができる。
7週 記号法の取り扱いに関する講義 RLC回路のインピーダンスを複素数表現で表すことができる。
8週 中間試験 1-7週の理解度を確認する。
4thQ
9週 中間試験の解説、記号法による計算に関する講義1 RLC直列回路と複素インピーダンスに関する計算ができる。
10週 記号法による計算に関する講義2 RLC並列回路と複素インピーダンスに関する計算ができる。
11週 交流ブリッジに関する講義 交流ブリッジの平衡条件を計算できる。
12週 インピーダンスとアドミタンスに関する講義 インピーダンスとアドミタンスに関する計算ができる。
13週 交流回路におけるキルヒホッフの法則に関する講義 キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の回路解析ができる。
14週 交流回路における重ね合わせおよびテブナンの定理に関する講義 重ね合わせの定理、テブナンの定理を用いて、交流回路の回路解析ができる。
15週 非正弦波交流回路の実効値に関する講義 非正弦波交流回路の実効値が計算できる。
16週 期末試験の解説

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。4前1,前2
オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。4前1,前2
キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。4前5,前6
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。4前2,前3
ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。4前3
電力量と電力を説明し、これらを計算できる。4前8
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前10
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。4前11
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。4前13,後7,後9,後10
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前14,前15,後2,後3,後4
瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。4前12
フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。4前13,後7,後9,後10
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前15
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後13
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後3,後4,後12
直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。4後5
重ねの理を用いて、回路の計算ができる。4前7,後14
網目電流法を用いて回路の計算ができる。4前6,後13
節点電位法を用いて回路の計算ができる。4前6,後13
テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。4前7,後14

評価割合

試験課題・小テストその他合計
総合評価割合80200100
基礎的能力4010050
専門的能力4010050
分野横断的能力0000