電気回路Ⅱ

科目基礎情報

学校 香川高等専門学校 開講年度 令和02年度 (2020年度)
授業科目 電気回路Ⅱ
科目番号 2011 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 通信ネットワーク工学科(2018年度以前入学者) 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 高田進 他著 「電気回路」実教出版
担当教員 井上 忠照

到達目標

交流回路の取り扱い方や電気回路の解析方法を習得し,電気・電子工学を履修するのに必要な基本的な能力を養うことを目標とする。
1. 瞬時値,フェーザ,複素数表示を理解し,これらを正弦波交流回路の計算に用いることができる。
2. 共振回路や磁気結合回路等を計算できる。
3. 電気回路各部の電流,電圧を的確に計算できる回路解析手法を用いることができる。

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瞬時値,フェーザ,複素数表示を理解し,これらを用いて種々の交流回路を計算できる。瞬時値,フェーザ,複素数表示を理解し,これらを用いて基礎的な交流回路を計算できる。瞬時値,フェーザ,複素数表示を理解できず,基礎的な交流回路も計算できない。
評価項目2共振回路や磁気結合回路等の説明と計算ができる。共振回路や磁気結合回路等を計算できる。共振回路や磁気結合回路等の計算ができない。
評価項目3適切な回路解析法を選択して回路解析ができる。回路解析法による手順に従った回路方程式を導出できる。回路方程式を適切に立てることができない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
複素記号法(フェーザ法)を用いた回路解析の手法について理解を深め,正弦波交流回路の回路解析(正弦波定常解析)に関わる知識を習得する。
授業の進め方・方法:
シラバスに沿って教科書により授業を進める。授業の終わりの短い時間を使って演習を行うことがある。
注意点:
定期試験の平均点で成績評価する。ただし,定期試験が60点に満たない場合は再試験を実施して,再試験が60点以上の場合には当該定期試験を60点として評価する。
オフィスアワー:水曜日 放課後~17:00

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 正弦波交流と複素数表示 正弦波交流の瞬時値表現式を複素数を用いて表示できる。正弦波交流の複素数表示を直交形式表示,極形式表示,フェーザ表示できる。D2:1
2週 複素インピーダンスと複素アドミッタンス R,L,C素子における電圧・電流の関係をフェーザを用いて表現できる。インピーダンスとアドミタンスを説明でき,これらを計算できる。D2:1
3週 複素インピーダンスとその計算 合成インピーダンスの計算ができる。直列接続での各部の電圧を導出できる。D2:2
4週 複素アドミッタンスとその計算 合成アドミッタンスの計算ができる。並列接続での各部の電流を導出できる。D2:2
5週 フェーザによる回路解析 直並列回路について,フェーザを用いた交流回路の計算ができる。D2:2
6週 複素電力とその計算 瞬時電力,平均電力を説明できる。複素電力表示を用いて,正弦波交流回路の有効電力,無効電力,皮相電力を計算できる。D2:1,2
7週 電力最大供給条件(負荷整合条件) 力率の計算ができる。また,インピーダンス整合の条件を計算できる。D2:1,2
8週 前期中間試験 前期中間試験
2ndQ
9週 試験返却と解説 試験返却と解説
10週 RL 直列回路 各部の電流,電圧を計算できる。また,電流,電圧の関係をベクトルによる図として表示できる。D2:2
11週 RC 直列回路 インピーダンスとアドミッタンスのベクトル軌跡を図で表示できる。D2:2
12週 RL 並列回路 各部の電流,電圧を計算できる。また,電流,電圧の関係をベクトルによる図として表示できる。D2:2
13週 RC並列回路 インピーダンスとアドミッタンスのベクトル軌跡を図で表示できる。D2:2
14週 交流ブリッジ回路 種々のブリッジ回路の平衡条件について計算ができる。D2:2,3
15週 前期期末試験 前期末試験
16週 試験返却と解説 試験返却と解説
後期
3rdQ
1週 直列共振回路 直列共振回路の計算ができる。基本的な共振回路の性質を理解し,共振周波数を求めることができる。共振現象について説明できる。D2:1,2
2週 直列共振回路 共振周波数,半電力周波数,半値幅,帯域幅,Q値などを求めることができる。D2:1,2
3週 並列共振回路 直列共振回路と同様に,並列共振回路の計算ができる。D2:1,2
4週 並列共振回路 反共振周波数,半電力周波数,半値幅,帯域幅,Q値などを求めることができる。D2:1,2
5週 磁気結合回路 磁束と電磁誘導現象について理解できる。D2:1,2,3
6週 相互誘導回路の等価回路 磁気結合回路の等価回路を書くことができ,これを用いて基本的な回路を解くことができる。D2:1,2
7週 理想変成器 理想変成器を説明することができ,理想変成器を用いた回路を計算できる。理想変成器によるインピーダンス変換ができる。D2:1,2
8週 後期中間試験 後期中間試験
4thQ
9週 テブナンの定理(Thevenin's theorem)とテブナンの等価回路 重ね合わせの理によってテブナンの定理を証明・説明でき,応用して電気回路の計算ができる。D2:1,2,3
10週 ノートンの定理(Norton's theorem)とノートンの等価回路 重ね合わせの理によってノートンの定理について証明・説明でき,応用して電気回路の計算ができる。D2:1,2,3
11週 補償の定理(compensation theorem),帆足-ミルマンの定理,相反定理,双対性 各種の定理を知っている。双対性から,各種定理の双対定理を考えられる。D2:1
12週 接点解析と接点方程式(node equation) 接点方程式を書き出せる。ノートンの等価回路を接点解析に応用できる。回路方程式を解くことができる。D2:1,2
13週 網目解析と網目方程式(mesh equation) 網目方程式を書き出せる。テブナンの等価回路を網目解析に応用できる。回路方程式を解くことができる。D2:1,2
14週 閉路解析と混合解析 回路図から閉路方程式を導出できる。また,混合解析について知っている。D2:1
15週 後期末試験 後期末試験
16週 試験返却と解説 試験返却と解説

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1
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。4前1
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。4前1,前2
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9
瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。4前3
フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。4前3
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2
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前3
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前3
直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。4前14,後1,後2
相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。4後4,後5
理想変成器を説明できる。4後6,後7
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。4前10
重ねの理を用いて、回路の計算ができる。4前5
網目電流法を用いて回路の計算ができる。4前4
節点電位法を用いて回路の計算ができる。4前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前6

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10000000100
基礎的能力0000000
専門的能力10000000100
分野横断的能力0000000