1)これまでに学んできた数学,自然科学および工学の基礎知識を,実験を通して深めるとともに,報告書ではその知識を駆使してデータを正確に解析し,論理的に説明することができる。
2)班のメンバーと協力し,円滑かつ効率的な実験を行うことができる。
概要:
電気・電子工学の各分野における基礎および応用的な実験を行うことにより,講義で得た知識を高め,実験に対する観察力と解析能力を養うことを目的とする。また,実験機器,計測機器の取扱い方について習熟するとともに諸量の数値的概念を会得し,技術者としての常識を深める。
授業の進め方・方法:
クラスを7班に分けて原則1テーマ1班で行う。2または3テーマ毎に実験指導日を設け,当該テーマの実験指導および評価を行う。また,評価は各テーマで実験の態度10%(個人の実験態度,チームワーク),実験の理解度・達成度20%(予習・事前の準備,製作物の完成度。ただし,評価方法は実験テーマ毎に異なるので,詳細については担当教員の説明を受けること),報告書70%(体裁,結果の分析,考察,提出期限の厳守)で行い,全テーマの評価点から総合的に判断したものを本科目の評価点とする。合格点は60点以上である。
なお諸事情により,期間途中でやむなく遠隔授業対応となり,対面での実験実施が困難となった場合,対面授業再開時期を見て追実験を行うか,あるいは実施したテーマ数を考慮し評価方法を一部変更することもある。この場合の評価方法,内容の変更については,別途検討の上,確定次第,速やかに学生に周知する。
注意点:
関数電卓,テスター,工具,グラフ用紙,定規の他,担当教員の指示による用具を用意する。
実験の円滑な実施のための事前学習,および実験後の報告書作成と作成に関する調査等をしっかりと行うこと。
一部のテーマについては遠隔対応も可能であるが、原則として対面で実施する。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
説明日 |
各テーマにおいて、どのような電気諸量の測定が必要か理解できる。
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2週 |
シーケンス制御 |
シーケンス制御回路実習を実践することができ、シーケンス図の読み方,回路の組み方を理解できる。
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3週 |
誘導電動機の試験と周波数制御 |
かご型および巻線型誘導電動機の負荷特性を理解する。各種試験による回路定数算定方法を習得する。また,インバータを使用した誘導機の速度制御法を理解し、実験することができる。
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4週 |
照明工学実験 |
光度計を用いて白熱電球の光度を測定することができ、配光曲線の作成方法を理できる。
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5週 |
レポート指導 |
報告書の体裁および内容について指導を受け、報告書の作成方法を習得し、当該テーマの理解を深める。
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6週 |
高電圧工学実験 |
電極の形状によるギャップ長と放電電圧との関係を調べ,高電圧試験法の基本を理解する。
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7週 |
電子回路の製作実験やデータ処理演習1 |
電子回路の製作実験やデータ処理演習などを通して,ものづくりに必要な技能を習得する。
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8週 |
レポート指導 |
報告書の体裁および内容について指導を受け、報告書の作成方法を習得し、当該テーマの理解を深める。
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2ndQ |
9週 |
トランジスタスイッチング回路 |
トランジスタを利用したスイッチング回路の動作を理解し実験することができる。デジタルオシロスコープ,デュアルトラッキング電源の使い方を習得する。
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10週 |
低周波電圧増幅器 |
トランジスタ小信号低周波電圧増幅器(エミッタ接地形抵抗・容量結合増幅回路)および負帰還増幅器の特性を理解し、測定することができる。
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11週 |
レポート指導 |
報告書の体裁および内容について指導を受け、報告書の作成方法を習得し、当該テーマの理解を深める。
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12週 |
フリップ・フロップ |
各種フリップ・フロップの実験をすることができ,順序回路の理解を深め,さらに応用方法について学ぶ。
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13週 |
電子回路の製作実験やデータ処理演習2 |
電子回路の製作実験やデータ処理演習などを通して,ものづくりに必要な技能を習得する。
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14週 |
レポート指導 |
報告書の体裁および内容について指導を受け、報告書の作成方法を習得し、当該テーマの理解を深める。
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15週 |
レポート指導 |
報告書の体裁および内容について指導を受け、報告書の作成方法を習得し、当該テーマの理解を深める。また、学期内の報告書提出を完了させる。
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
説明日 |
各テーマにおいて、どのような電気諸量の測定が必要か理解できる。
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2週 |
三相同期電動機の実験 |
三相同期電動機の始動方法を学び,位相特性および負荷特性の実験ができる。
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3週 |
三相同期発電機の実験 |
三相同期発電機の各試験を実施することができ、短絡比の求め方を学び,電圧変動率についての知識を深める。
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4週 |
継電器の実験 |
電力用継電器の動作原理と取扱い方を理解し、実験することができる。
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5週 |
レポート指導 |
報告書の体裁および内容について指導を受け、報告書の作成方法を習得し、当該テーマの理解を深める。
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6週 |
変調・復調回路 |
変調・復調回路の原理を理解し、実験することができる。
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7週 |
電子回路の製作実験やデータ処理演習3 |
電子回路の製作実験やデータ処理演習などを通して,ものづくりに必要な技能を習得する。
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8週 |
レポート指導 |
報告書の体裁および内容について指導を受け、報告書の作成方法を習得し、当該テーマの理解を深める。
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4thQ |
9週 |
オペアンプ |
IC演算増幅器(オペアンプ)の使い方を学び,増幅回路の原理および特性を理解し、実験することができる。
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10週 |
電界効果トランジスタ(FET) |
電界効果トランジスタの静特性と諸パラメータを求めることができ,その動作を理解する。
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11週 |
レポート指導 |
報告書の体裁および内容について指導を受け、報告書の作成方法を習得し、当該テーマの理解を深める。
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12週 |
AD変換の原理 |
逐次変換アルゴリズムを使ってAD変換器を構成し,その動作原理について理解を深めるとともに実験することができる。
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13週 |
電子回路の製作実験やデータ処理演習4 |
電子回路の製作実験やデータ処理演習などを通して,ものづくりに必要な技能を習得する。
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14週 |
レポート指導 |
報告書の体裁および内容について指導を受け、報告書の作成方法を習得し、当該テーマの理解を深める。
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15週 |
レポート指導 |
報告書の体裁および内容について指導を受け、報告書の作成方法を習得し、当該テーマの理解を深める。また、学期内の報告書提出を完了させる。
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16週 |
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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 | 分野別の工学実験・実習能力 | 電気・電子系分野【実験・実習能力】 | 電気・電子系【実験実習】 | 電圧・電流・電力などの電気諸量の測定が実践できる。 | 3 | 前1,後1,後2,後3,後10 |
抵抗・インピーダンスの測定が実践できる。 | 3 | 前3 |
オシロスコープを用いて実際の波形観測が実施できる。 | 3 | 前9,前10,前12,後6,後9 |
電気・電子系の実験を安全に行うための基本知識を習得する。 | 3 | 前1,前5,前8,前11,前13,前14,前15,後1,後5,後7,後8,後11,後13,後14,後15 |
キルヒホッフの法則を適用し、実験結果を考察できる。 | 3 | 前3 |
分流・分圧の関係を適用し、実験結果を考察できる。 | 3 | 前3 |
インピーダンスの周波数特性を考慮し、実験結果を考察できる。 | 3 | 前3,前9,前10 |
共振について、実験結果を考察できる。 | 3 | |
トランジスタの電気的特性の測定法を習得し、その実験結果を考察できる。 | 3 | 前9,前10,後10 |
増幅回路等(トランジスタ、オペアンプ)の動作に関する実験結果を考察できる。 | 3 | 前9,前10,後6,後9 |
論理回路の動作について実験結果を考察できる。 | 3 | 前12,後12 |
ディジタルICの使用方法を習得する。 | 3 | 前7,前12,前13,後6,後7,後9,後13 |