電気回路I

科目基礎情報

学校	岐阜工業高等専門学校	開講年度	平成30年度 (2018年度)
授業科目	電気回路I
科目番号	0061	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	電気情報工学科	対象学年	2
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材	交流理論（遠山和之他・理工図書・2018.4） 教科書は新カリキュラムに対応させた最新版に変更しました。
担当教員	所 哲郎

到達目標

電気工学の基礎となる直流回路と交流回路 について、演習に重点をおきながら学習する。
以下に学習・教育目標を示す。 ①直流回路の考え方を理解する。 ②正弦波交流のベクトル表示を理解する ③複素記号法と極座標表示を理解する。 ④交流回路の基本的な法則を理解する ⑤網目法と接続点法を理解する。 ⑥円線図とベクトル軌跡を理解する。

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
直流回路の計算問題を６割以上できる。	直流回路に関して、例題 および章末問題を 8 割以 上正確に解くことができ る。	直流回路に関して、例題お よび章末問題をほぼ正確(6 割以上)に解くことができ る。	直流回路に関して、例題およ び章末問題を6割未満しか解 くことができない。
正弦波交流のベクトル表示を用いた計算問題を６割以上できる。	正弦波交流のベクトル表 示に関して、例題および 章末問題を 8 割以上正確 に解くことができる。	正弦波交流のベクトル表示 に関して、例題および章末問 題をほぼ正確(6 割以上)に解 くことができる。	正弦波交流のベクトル表示 に関して、例題および章末問 題を6割未満しか解くことが できない。
複素記号法と極座標表示を用いた計算問題を６割以上できる。	複素記号法と極座標表示 に関して、例題および章 末問題を 8 割以上正確に 解くことができる。 所の示した発展問題を理 解できる。	複素記号法と極座標表示に 関して、例題および章末問題 をほぼ正確(6 割以上)に解く ことができる。	複素記号法と極座標表示に 関して、例題および章末問題 を6割未満しか解くことがで きない。
交流回路の基本的な法則用いた計算問題を６割以上できる。	交流回路の基本的な法則 に関して、例題および章 末問題を 8 割以上正確に 解くことができる。 所の示した発展問題を理 解できる。	交流回路の基本的な法則に 関して、例題および章末問題 をほぼ正確(6 割以上)に解く ことができる。	交流回路の基本的な法則に 関して、例題および章末問題 を6割未満しか解くことがで きない。
網目法と接続点法を用いた計算問題を６割以上できる。	網目法と接続点法に関し て、例題および章末問題 を 8 割以上正確に解くこ とができる。 また、交流過渡現象を理 解できる。	網目法と接続点法に関して、 例題および章末問題をほぼ 正確(6 割以上)に解くことが できる。交流過渡現象に関し て例題を理解できること。	網目法と接続点法に関して、 例題および章末問題を6割未 満しか解くことができない。
円線図とベクトル軌跡について理解でき、これらに関する計算問 題を６割以上できる。	円線図とベクトル軌跡に 関して、例題および章末 問題を 8 割以上正確に解 くことができる。	円線図とベクトル軌跡につ いて理解していること。例題 および章末問題をほぼ正確 (6 割以上)に解くことができ る。	円線図とベクトル軌跡につ いて、例題および章末問題を 6 割未満しか解くことができ ない。

教育方法等

概要:

電気情報工学科の基幹科目としての電気回路について、教科書の１－５章を理解する。Technical termsを紹介する。

授業の進め方・方法:

直流回路について説明した後、教科書の内容に沿って講義をする。例題や演習を重視し ながら学習する。三角関数や指数関数、ベクトルや複素数、微分・積分など電気数学を多く用いるので、数学の力を 育成しておくこと。また、教科書は３年と４年でも用いるので大切に使うこと。MathcadやLMSを多用するので、ICT活用教育に慣れること。iCircuitを用いた自主学修課題を新たに提供予定である。

注意点:

前期・後期とも、中間試験 100 点＋期末試験 100 点＋課題レポート 50 点とし，合計 500 点の得点率（％）で評価する。 ただし、合格には課題レポートが６０％（６０点）以上の得点率である事を必須とする。
学習・教育目標：D-4(1) 100%

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	抵抗器 iCircuitを用いた自主学修課題。ALのレベルC	直流電圧と抵抗と電流の関係、オームの法則について理解する。それらの関係を説明し、計算することができる。
		2週	電圧源と電流源* iCircuitを用いた自主学修課題。ALのレベルC	電圧源と電流源の等価回路の相互変換ができる。以上について、文字式と数値式で計算をすることができる。オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。倍率器・分流器を用いた電圧・電流の測定範囲の拡大手法について説明できる。
		3週	抵抗の直列接続と並列接続* iCircuitを用いた自主学修課題。ALのレベルC	抵抗の直列接続と並列接続について、その合成抵抗を求める事ができる。以上について、文字式と数値式で計算をすることができる。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。オームの法則、キルヒホッフの法則を利用し、直流回路の計算を行うことができる。
		4週	キルヒホッフの法則 LMSを用いた自主学修課題。ALのレベルB	キルヒホッフの法則について、電流則と電圧則を理解する。以上について、文字式と数値式で計算をすることができる。キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。電圧降下法による抵抗測定の原理を説明できる。
		5週	電力とエネルギー* LMSを用いた自主学修課題。ALのレベルB	電力とエネルギーの関係性を理解する。以上について、文字式と数値式で計算をすることができる。電力量と電力を説明し、これらを計算できる。
		6週	正弦波交流電圧の発生 LMSを用いた自主学修課題。ALのレベルB	正弦波交流電圧の発生 について理解する。瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。
		7週	正弦交流の用語 LMSを用いた自主学修課題。ALのレベルB	正弦交流の用語について理解する。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。平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。
		8週	前期中間試験	６０％以上の正解率で問題を解くことができる。
	2ndQ
		9週	交流の大きさと波形 LMSを用いた自主学修課題。ALのレベルB	交流の大きさと波形について、特に合成方法を理解する。以上について、文字式と数値式で計算をすることができる。平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。
		10週	回路素子 LMSを用いた自主学修課題。ALのレベルB	回路素子として、抵抗以外の素子がある事を理解する。
		11週	Ｒ，Ｌ，Ｃの働き Mathcadを用いた自主学修課題。ALのレベルB	Ｒ，Ｌ，Ｃの働きについて電圧と電流の関係から理解する。以上について、文字式と数値式で計算をすることができる。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。
		12週	ＲＬ回路 Mathcadを用いた自主学修課題。ALのレベルB	ＲＬ直列交流回路の電圧と電流の関係について理解する。以上について、文字式と数値式で計算をすることができる。
		13週	ＲＣ回路 Mathcadを用いた自主学修課題。ALのレベルB	ＲＣ直列交流回路の電圧と電流の関係について理解する。以上について、文字式と数値式で計算をすることができる。
		14週	ＲＬＣ回路* iCircuitを用いた自主学修課題。ALのレベルC	ＲＬＣ直列交流回路の電圧と電流の関係について理解する。以上について、文字式と数値式で計算をすることができる。
		15週	前期期末試験	６０％以上の正解率で問題を解くことができる。
		16週	直列共振* Mathcadを用いた自主学修課題。ALのレベルB	直列共振回路について理解する。特に選択度や半値幅の関係など。以上について、文字式と数値式で計算をすることができる。直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。
後期
	3rdQ
		1週	並列共振* Mathcadを用いた自主学修課題。ALのレベルB	並列共振回路について理解する。以上について、文字式と数値式で計算をすることができる。直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。
		2週	複素数表記 Mathcadを用いた自主学修課題。ALのレベルB	電気回路の複素数表記について理解する。特にインピーダンスの複素数表記の理解。
		3週	正弦波と複素数の対応 Mathcadを用いた自主学修課題。ALのレベルB	正弦波と複素数の対応について、フェーザの回転との関係性を理解する。正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。
		4週	複素インピーダンス Mathcadを用いた自主学修課題。ALのレベルB	複素インピーダンスを用いて、もう一度体系立てて交流回路を理解する。以上について、文字式と数値式で計算をすることができる。ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。ブリッジ回路を用いたインピーダンスの測定原理を説明できる。
		5週	インピーダンスとアドミタンス Mathcadを用いた自主学修課題。ALのレベルB	インピーダンスとアドミタンスについて、逆数の関係性を理解する。以上について、文字式と数値式で計算をすることができる。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。キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。
		6週	閉路方程式* Mathcadを用いた自主学修課題。ALのレベルB	閉路方程式の解き方を理解する。以上について、文字式と数値式で計算をすることができる。網目電流法を用いて回路の計算ができる。
		7週	節点方程式* Mathcadを用いた自主学修課題。ALのレベルB	節点方程式の解き方を理解する。以上について、文字式と数値式で計算をすることができる。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。節点電位法を用いて回路の計算ができる。
		8週	後期中間試験	６０％以上の正解率で問題を解くことができる。
	4thQ
		9週	電力保存則と最大電力供給定理 Mathcadを用いた自主学修課題。ALのレベルB	電力保存則と最大電力供給定理について理解する。 以上について、文字式と数値式で計算をすることができる。
		10週	重ねの理 Mathcadを用いた自主学修課題。ALのレベルB	重ねの理について、電圧源と電流源の取扱の違いを理解する。以上について、文字式と数値式で計算をすることができる。重ねの理を用いて、回路の計算ができる。
		11週	テブナンの定理とノートンの定理* Mathcadを用いた自主学修課題。ALのレベルB	テブナンの定理とノートンの定理*の双対性を理解する。以上について、文字式と数値式で計算をすることができる。テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。
		12週	定抵抗回路 Mathcadを用いた自主学修課題。ALのレベルB	定抵抗回路について理解する。以上について、文字式と数値式で計算をすることができる。
		13週	三角結線と星形結線の等価変換 Mathcadを用いた自主学修課題。ALのレベルB	三角結線と星形結線の等価変換について理解する。以上について、文字式と数値式で計算をすることができる。
		14週	円線図* Mathcadを用いた自主学修課題。ALのレベルB	円線図について理解する。
		15週	後期期末試験	６０％以上の正解率で問題を解くことができる。
		16週	ベクトル軌跡* Mathcadを用いた自主学修課題。ALのレベルB	ベクトル軌跡について、円線図との対応を理解する。

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3
				オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。	4	後4
				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
				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4
				ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。	4	後13
				電力量と電力を説明し、これらを計算できる。	4	前3
				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5
				平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。	4	前7
				正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。	4	前9
				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6,後3
				瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。	4	前11
				フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。	4
				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6
				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	後5
				直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。	4	後7
				重ねの理を用いて、回路の計算ができる。	4	前16
				網目電流法を用いて回路の計算ができる。	4	後10
				節点電位法を用いて回路の計算ができる。	4	後6
				テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。	4	後7
			計測	倍率器・分流器を用いた電圧・電流の測定範囲の拡大手法について説明できる。	4	後11
				電圧降下法による抵抗測定の原理を説明できる。	4	前2
				ブリッジ回路を用いたインピーダンスの測定原理を説明できる。	4	前4
		情報系分野	その他の学習内容	オームの法則、キルヒホッフの法則を利用し、直流回路の計算を行うことができる。	4	後4

評価割合

	試験	LMS課題	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	400	100	0	0	0	0	500
基礎的能力	200	50	0	0	0	0	250
専門的能力	200	50	0	0	0	0	250
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0