本科目は3年次の電気回路学Ⅰで学習した直流・交流回路の基礎知識をベースに、より複雑な電気回路分析知識について下記評価項目の理解と説明能力の獲得を目標とする。
評価項目1:電気回路の過渡現象について理解し説明できる。
評価項目2:三相交流回路について理解し説明できる。
評価項目3:磁気結合回路について理解し説明できる。
概要:
電気回路学Ⅱは、電気回路学Ⅰで学習した直流・交流回路の基礎知識をベースにして、より複雑な電気回路分析の知識を習得し、理解を深めることを基本的なねらいとしている。主に、三相交流回路、磁気結合回路、電気回路の過渡現象について学習する。
授業の進め方・方法:
講義内容を理解し、積極的に問題集や教科書の例題,問題を解き、理解を深める.本科目は英語の教材を利用するため、授業内容の予習と復習が重要である。
注意点:
本科目の演習問題などを解く場合,行列や複素数,三角関数,微分,積分などを用いた計算ができることを前提としている。規定授業時間数:60単位時間。本科目は、90分の授業に対して放課後・家庭で90分程度の自学自習が求められる。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
Guidance |
授業の内容, 方法,評価の方法を理解する.
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2週 |
First-Order Circuits - Source-Free RC |
直流回路の過渡現象の回路解析問題について理解できる
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3週 |
First-Order Circuits - Source-Free RC & RL |
直流回路の過渡現象の回路解析問題について理解できる
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4週 |
First-Order Circuits - Source-Free RL |
直流回路の過渡現象の回路解析問題について理解できる
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5週 |
First-Order Circuits - Singularity Functions |
直流回路の過渡現象の回路解析問題について理解できる
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6週 |
Step Response of an RC Circuit |
直流回路の過渡現象の回路解析問題について理解できる
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7週 |
Step Response of an RL Circuit |
直流回路の過渡現象の回路解析問題について理解できる
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8週 |
中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
Second-Order Circuits-Finding Initial and Final Values |
直流回路の過渡現象の回路解析問題について理解できる
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10週 |
The Source-Free Series RLC Circuit |
直流回路の過渡現象の回路解析問題について理解できる
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11週 |
The Source-Free Series RLC Circuit |
直流回路の過渡現象の回路解析問題について理解できる
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12週 |
The Source-Free Parallel RLC Circuit |
直流回路の過渡現象の回路解析問題について理解できる
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13週 |
Step Response of a Series RLC Circuit |
直流回路の過渡現象の回路解析問題について理解できる
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14週 |
Step Response of a Parallel RLC Circuit |
直流回路の過渡現象の回路解析問題について理解できる
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15週 |
定期試験 |
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16週 |
定期試験解答返却 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
Three-Phase Circuits |
三相交流回路について理解し,関連した問題について説明できる
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2週 |
Balanced Three-Phase Voltages |
三相交流回路について理解し,関連した問題について説明できる
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3週 |
Balanced Wye-Wye Connection |
三相交流回路について理解し,関連した問題について説明できる
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4週 |
Balanced Wye-Delta Connection |
三相交流回路について理解し,関連した問題について説明できる
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5週 |
Balanced Delta-Delta Connection |
三相交流回路について理解し,関連した問題について説明できる
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6週 |
Balanced Delta-Wye Connection |
三相交流回路について理解し,関連した問題について説明できる
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7週 |
Power in a Balanced System |
三相交流回路について理解し,関連した問題について説明できる
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
Magnetically Coupled Circuits |
結合回路について理解し,関連した問題について説明できる
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10週 |
Mutual Inductance-1 |
結合回路について理解し,関連した問題について説明できる
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11週 |
Mutual Inductance-2 |
結合回路について理解し,関連した問題について説明できる
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12週 |
Linear Transformers-1 |
結合回路について理解し,関連した問題について説明できる
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13週 |
Linear Transformers-2 |
結合回路について理解し,関連した問題について説明できる
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14週 |
Ideal Transformers |
結合回路について理解し,関連した問題について説明できる
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15週 |
定期試験 |
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16週 |
定期試験解答返却 |
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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2,前3,前4,前5 |
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2,前3,前4,前5 |
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2,前3,前4,前5 |
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,前4,前5 |
ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 4 | 後7 |
電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 4 | 後7 |
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 | 後1 |
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 4 | 後1 |
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 4 | 後1 |
フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | 後1 |
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2,前3,前4,前5 |
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2,前3,前4,前5 |
相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。 | 4 | 後9,後10,後11,後12,後13 |
理想変成器を説明できる。 | 4 | 後14 |
RL直列回路やRC直列回路等の単エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 4 | 前2,前3,前4,前5,前6,前7 |
RLC直列回路等の複エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 4 | 前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
重ねの理を用いて、回路の計算ができる。 | 4 | 前14 |
網目電流法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | 後3 |
節点電位法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | 後3 |
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14 |
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。 | 4 | 後1,後2,後3,後4,後5,後6 |
電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ変換ができる。 | 4 | 後2,後4,後5,後6 |
対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。 | 4 | 後7 |
変圧器の原理、構造、特性を説明でき、その等価回路を説明できる。 | 3 | 後12,後13 |