到達目標
①正弦波交流回路にて、フェーザを理解し、電圧・電流・電力の定常解の計算法を理解する。
②交流回路における有効電力,無効電力,皮相電力,力率の計算法を理解する。
③相互誘導回路を含む交流回路の電圧,電流の計算法を理解する。
④網目電流法,節点電圧法,テブナンの等価回路,重ねの理を用いた回路網の解析方法を理解する。
岐阜高専ディプロマポリシー:(D)
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 | 交流回路の電圧・電流をフェーザで計算できること。理解度9割以上。 | 交流回路の電圧・電流をフェーザで計算できること。理解度6割以上。 | 交流回路の電圧・電流をフェーザで計算できない。理解度6割未満。 |
評価項目2 | 有効電力,無効電力,皮相電力,力率の計算ができること。理解度9割以上。 | 有効電力,無効電力,皮相電力,力率の計算ができること。理解度6割以上。 | 有効電力,無効電力,皮相電力,力率の計算ができない。理解度6割未満。 |
評価項目4 | 網目電流法、節点電圧法、テブナンの等価回路、重ねの理を用いて回路網の解析・電流の計算ができること。理解度9割以上。 | 網目電流法、節点電圧法、テブナンの等価回路、重ねの理を用いて回路網の解析ができること。理解度6割以上。 | 網目電流法、節点電圧法、テブナンの等価回路、重ねの理を適用し回路計算がない。理解度6割未満。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
抵抗、インダクタンス、コンデンサの電気特性を理解し、それらを組み合わせた場合の回路解法を習得する。
授業の進め方・方法:
授業は、教科書と板書を中心に行うので、各自学習ノートを充実させること。
演習においては周囲の者と相談しながら進めてよい。学生同士の積極的な議論により理解を深めることを期待する。
(事前準備の学習)電気基礎の講義内容を復習しておくこと。
英語導入計画:Technical Terms
注意点:
授業の内容を確実に身につけるために、予習・復習が必須なのはもちろんである。
演習においてはやや難易度の高い問題に挑むことがある。周囲と相談しながら進めてよい。
理解できない部分はそのままにせず,教員に質問すること。質問はTeams等で随時受け付ける。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
交流回路の復習 |
複素数を用いて交流回路を表現できる。
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2週 |
位相推移器とブリッジ回路 |
位相推移器の原理とブリッジ回路の平衡条件を理解する。
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3週 |
インピーダンスとアドミタンス |
インピーダンスとアドミタンスの相互変換ができる。
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4週 |
並列共振 |
RLC並列回路の共振周波数を計算できる。
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5週 |
共振回路のQ値 |
共振回路のQ値を計算できる。
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6週 |
交流回路の演習1 |
交流回路の基本問題が解ける。
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7週 |
交流回路の演習2 |
交流回路の応用問題が解ける。
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8週 |
中間試験 |
中間試験
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2ndQ |
9週 |
中間試験の復習 |
中間試験の全問題を正答できる。
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10週 |
有効電力と無効電力 |
有効電力と無効電力とは何かを理解し,説明できる。
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11週 |
交流電力の加法性 |
交流電力の加法性を理解する。
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12週 |
交流電力の測定 |
3電圧計法による交流電力の計算式を導出できる。
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13週 |
交流電力の演習1 |
交流電力に関する基本問題を解ける。
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14週 |
交流電力の演習2 |
交流電力に関する応用問題を解ける。
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
フォローアップ授業 |
期末試験の解説を行い,前期の講義内容を総括する。
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後期 |
3rdQ |
1週 |
相互誘導回路の基礎 |
相互誘導回路の基礎式を理解する。
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2週 |
交流回路での変成器 |
交流回路における変成器の
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3週 |
T型等価回路 |
T型等価回路を適用した計算ができる。
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4週 |
結合回路 |
結合回路の共振周波数を計算できる。
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5週 |
理想変成器 |
理想変成器とは何かを理解し,説明できる。
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6週 |
多巻線理想変成器 |
多巻線理想変成器を有する回路における電流,電圧を計算できる。
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7週 |
相互誘導回路の演習 |
相互誘導回路の応用問題を解ける。
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8週 |
中間試験 |
中間試験
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4thQ |
9週 |
中間試験の復習 |
中間試験の全問題を正答できる。
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10週 |
網目電流法 |
網目電流法を用いた計算ができる。
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11週 |
節点電圧法 |
節点電圧法を用いた計算ができる。
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12週 |
回路の諸定理 |
スター・デルタ変換,重ねの理,最大電流伝達定理を用いて回路網の分析ができる。
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13週 |
テブナンの定理とノートンの定理 |
テブナンの定理とノートンの定理を用いた計算ができる。
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14週 |
回路方程式の演習 |
回路方程式に関する応用問題を解ける。
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
フォローアップ授業 |
期末試験の解説を行い,後期の授業内容を総括する。
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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 |
基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 電気 | オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。 | 3 | |
抵抗を直列接続、及び並列接続したときの合成抵抗の値を求めることができる。 | 3 | |
ジュール熱や電力を求めることができる。 | 3 | |
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 | |
オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。 | 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 | |
ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 4 | |
電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 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 | |
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 4 | |
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 | |
瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | |
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 | |
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 | |
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。 | 3 | |
直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 3 | |
相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。 | 3 | |
理想変成器を説明できる。 | 3 | |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
重ねの理を用いて、回路の計算ができる。 | 3 | |
網目電流法を用いて回路の計算ができる。 | 3 | |
節点電位法を用いて回路の計算ができる。 | 3 | |
テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
評価割合
| 中間試験 | 期末試験 | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 200 | 200 | 100 | 500 |
前期 | 100 | 100 | 50 | 250 |
後期 | 100 | 100 | 50 | 250 |