先端エネルギー応用

科目基礎情報

学校	佐世保工業高等専門学校	開講年度	令和06年度 (2024年度)
授業科目	先端エネルギー応用
科目番号	0145	科目区分	専門 / 選択
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	電気電子工学科	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	「基礎からの高電圧工学」（高木浩一ら 著，森北出版）
担当教員	猪原 武士

到達目標

１．電気エネルギーの応用技術について説明することができる。（A3）
２．放電現象の基礎過程を説明することができる。（A3）
３．気体、液体および固体の絶縁破壊現象を説明することができる。（A3）
４．高電圧の発生・測定法および高電圧機器について説明することができる。（A3）
５．高電圧おける諸現象を各種解析法を用いて解析することができる。（A4）

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 （到達目標１，２，３）	電気エネルギーの応用について理解し、放電現象を含め高電圧技術の関わりを適切に説明することができる。	電気エネルギーの応用について理解し、放電現象を含め高電圧技術の関わりをある程度説明することができる。	電気エネルギーの応用について理解し、放電現象を含め高電圧技術の関わりを説明することができない。
評価項目2 （到達目標４）	高電圧の発生・測定法および機器について説明することができ、適切に高電圧を扱うことができる。	高電圧の発生・測定法および機器について説明することができる。	高電圧の発生・測定法および機器について説明することができない。
評価項目3 （到達目標５）	高電圧おける諸現象を各種解析法を用いて適切に解析することができる。	高電圧おける諸現象を各種解析法を用いてある程度解析することができる。	高電圧おける諸現象を各種解析法を用いて解析することができない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 A-4 （それぞれの専門分野における”もの創り専門工学”の知識を身につけて、工学的諸問題の解決に応用できること）

JABEE b （技術が社会や自然に及ぼす影響や効果、及び技術者が社会に対して負っている責任に関する理解）

JABEE d （当該分野において必要とされる専門的知識とそれらを応用する能力）

JABEE e （種々の科学、技術及び情報を活用して社会の要求を解決するためのデザイン能力）

教育方法等

概要:

電気エネルギーを用いたエネルギー応用やそれに伴う高電圧技術は電気工学分野において重要な役割を果たし、これからの社会を豊かにする。
本講義では、電気エネルギー（高電圧）の基礎からその応用までを絶縁破壊現象や高電圧機器を含めて総合的に学習する。

授業の進め方・方法:

予備知識：５年生に進級した者の一般的な知識（電気回路学、電気磁気学、物理学など）
講義室：5E教室
授業形式：講義および演習・相互学習
学生が用意するもの：ノート、関数電卓、A4レポート用紙（コピー用紙可）
事前・事後学習：この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習としてレポートや小テスト（オンラインテストを含む）を実施することもある。

注意点:

評価方法：半期2回の定期試験を80%、課題を20%で評価し、60点以上を合格とする。
自己学習の指針：この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習としてレポート等を実施します。各自で教科書、授業配布資料や図書館の書籍等を活用して復習・予習すること。
オフィスアワー：平日の放課後（会議日は除く）。特に、特定の日時は定めず、在室の時はいつでも対応可能。
※到達目標の（　）内の記号はJABEE学習・教育到達目標

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

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	先端エネルギーの応用について	電気エネルギー技術の応用とは何かについて正しく説明できるようになる。併せて高電圧技術がどのように関わっているのか説明できるようになる。
		2週	高電圧工学の基礎	高電圧技術が支える電気インフラの重要性等について説明できるようになる。
		3週	気体と荷電粒子の性質	励起と電離、電子付着および再結合などの輸送現象、基礎過程を説明できるようになる。
		4週	気体放電の基礎過程	放電開始のプロセスを説明できるようになる。
		5週	特殊環境下での気体放電	高気圧下や真空中での放電機構について説明できるようになる。
		6週	気体放電とプラズマ	パッシェンの法則やコロナ、グロー、アーク放電を説明できるようになる。
		7週	放電プラズマの産業利用	放電プラズマを利用した産業利用について説明できるようになる。
		8週	後期中間試験
	2ndQ
		9週	液体および固体誘電体の性質と絶縁破壊	固体・液体中の荷電粒子の振る舞いを説明できるようになる。固体・液体の絶縁破壊機構を説明できるようになる。
		10週	複合誘電体の放電	沿面放電、ボイド放電およびトリー現象を説明できるようになる。
		11週	高電圧機器	がいし、およびブッシングの種類や特徴を説明できるようになる。 また高電圧電力ケーブルの種類や特徴および遮断器を説明できるようになる。
		12週	雷現象と発生	雷現象とその発生について説明できるようになる。
		13週	高電圧の発生	交流および直流、インパルス高電圧の発生を説明できるようになる。
		14週	高電圧の計測	適切な高電圧の電圧・電流測定法が説明できるようになる。
		15週	高電圧の解析技術	各種数値電界計算法（差分法、電荷重畳法）とサージ現象の解析ができるようになる。 高電圧の応用技術およびその最新動向を説明できるようになる。
		16週	後期期末試験

評価割合

	試験	課題・ノート等	合計
総合評価割合	80	20	100
基礎的能力	0	0	0
専門的能力	80	20	100
分野横断的能力	0	0	0