到達目標
１）電気回路における過渡現象の振る舞いが理解でき、説明ができる。また、電気回路で成り立つ微分方程式を解くことにより、回路の応答解析が理解でき、回路設計に応用できる。
２）ラプラス変換を使って、電気回路の微分方程式を解くことができ、回路設計に応用できる。
３）非正弦波交流としてのひずみ波が理解でき、説明ができる。また、フーリエ級数展開を用いて、ひずみ波の実効値に代表される種々の値が計算できる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安(優) | 標準的な到達レベルの目安(良) | 未到達レベルの目安(不可) |
| 電気回路の過渡現象を微分方程式として定式化でき、その方程式を解くことができる。 | 複雑な構成の回路について定式化し、解くことができる。 | 簡単な構成の回路について定式化し、解くことができる。 | 左記に関することができない |
| 微分方程式としての回路方程式をラプラス変換を利用して解くことができる。 | 複雑な構成の回路についてラプラス変換を利用して、解くことができる。 | 簡単な構成の回路についてラプラス変換を利用して、解くことができる。 | 左記に関することができない |
| 波形のひずみについて理解し、説明できる。また、フーリエ級数展開の考え方を用いてひずみ波交流における様々な値を計算でき、回路設計に応用できる | 複雑な波形についてフーリエ級数展開の計算ができ、各種値を求めることができる。 | 簡単な波形についてフーリエ級数展開の計算ができ、各種値を求めることができる。 | 左記に関することができない |
学科の到達目標項目との関係
Ⅰ 人間性 1 Ⅰ 人間性
Ⅱ 実践性 2 Ⅱ 実践性
Ⅲ 国際性 3 Ⅲ 国際性
CP2 各系の工学的専門基盤知識，および実験・実習および演習・実技を通してその知識を社会実装に応用・実践できる力 5 CP2 各系の工学的専門基盤知識，および実験・実習および演習・実技を通してその知識を社会実装に応用・実践できる力
CP4 他者を理解・尊重し，協働できるコミュニケーション能力と人間力 7 CP4 他者を理解・尊重し，協働できるコミュニケーション能力と人間力
教育方法等
概要:
抵抗、コンデンサ、コイルによる受動素子で構成される電気回路について、その動作を学習する電気電子工学の基礎科目である。過渡現象とひずみ波交流についての基本的な事柄を教授する。第3学年までに習得した数学、電気磁気学Ⅰ・Ⅱ、電気回路Ⅰ・Ⅱの知識を前提として授業を進める。
授業の進め方・方法:
講義主体で進める。数学と物理はもちろん, 電気回路Ⅰ, 電気回路Ⅱで習得した知識についても理解しておくこと。達成目標に掲げる内容の試験や課題等で達成度を評価する。定期試験40%, 達成度確認（小テスト）30%, 課題30%で成績を算出する。合格は60点以上である。学業成績の成績が60点未満のものに対して再試験を実施する場合がある。この場合、再試験の成績は定期試験の成績に置きかえて再評価を行う。この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習として小テスト・課題を実施する。このほか，日常の授業（30時間）のための予習復習時間，定期試験の準備のための勉強時間を総合し，60時間の自学自習時間が必要である。
注意点:
関連する分野の専門書等を精読し授業の理解を促進するために, 60時間の自学自習時間を要する。
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 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
過渡現象（１）
定常現象と過渡現象 |
定常現象と過渡現象の振る舞いの違いが理解でき、説明ができる。
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| 2週 |
過渡現象（２）
直流電源によるLR回路 |
直流電源を接続したLR直列回路に関する過渡状態を定式化し、解くことができる。
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| 3週 |
過渡現象（３）
直流電源によるCR回路 |
直流電源を接続したCR直列回路に関する過渡状態を定式化し、解くことができる。
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| 4週 |
過渡現象（４）
直流電源によるLCR直列回路 |
直流電源を接続したLCR直列回路に関する過渡状態を定式化し、解くことができる。
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| 5週 |
過渡現象（５）
演習問題 |
LCR回路で成り立つ微分方程式による回路方程式を立てて解くことができる。
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| 6週 |
ラプラス変換法（１）
ラプラス変換の定義と部分分数分解 |
ラプラス変換の定義が説明でき、ラプラス変換で用いる部分分数分解が計算できる。
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| 7週 |
ラプラス変換法（２）
種々の信号波形とラプラス変換の基本則 |
ラプラス変換法で用いる種々の時間信号が説明でき、ラプラス変換上で成り立つ種々の基本則の説明ができる。
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| 8週 |
ラプラス変換法（３）
回路素子の作用とラプラス変換との対応関係 |
回路素子の作用（定数倍、微分、積分）が変数sの代数表現と対応することが説明できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
ラプラス変換法（４）
電気回路の過渡現象の解析、s回路法、回路方程式を変換する方法 |
電気回路の過渡現象を解析する手順および、解法としてs回路法、回路方程式を変換する方法があることが説明できる。
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| 10週 |
ラプラス変換法（５）
インディシャル応答とインパルス応答 |
代表的な応答として、インディシャル応答とインパルス応答があることが説明でき、簡単な回路について、これらが計算できる。
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| 11週 |
ラプラス変換法（６）
演習問題 |
LCR回路で成り立つ回路方程式を立てて、ラプラス変換法を用いて解くことができる。
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| 12週 |
ひずみ波交流のフーリエ級数展開（１）
フーリエ級数展開の定義と計算 |
ひずみ波がフーリエ級数展開で表現できることが理解でき、簡単なひずみ波についてフーリエ級数展開の計算ができる。
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| 13週 |
ひずみ波交流のフーリエ級数展開（２）
フーリエ係数によるスペクトルの表現 |
フーリエ級数展開の結果から、ひずみ波のスペクトルを求めることができる。
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| 14週 |
ひずみ波交流のフーリエ級数展開（３）
電力と力率について |
ひずみ波の電力や力率を求めることができる。
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| 15週 |
ひずみ波交流のフーリエ級数展開（４）
演習問題 |
与えられた、ひずみ波のフーリエ級数展開を計算し、実効値、電力、力率が計算できる。
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| 16週 |
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電気回路 | 網目電流法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | 後5,後11 |
| 節点電位法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | 後5,後11 |
| 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 | 後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11 |
| 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 | 後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11 |
評価割合
| 定期試験 | 達成度確認 | 課題・小テスト | 合計 |
| 総合評価割合 | 40 | 30 | 30 | 100 |
| 専門的能力 | 40 | 30 | 30 | 100 |