到達目標
1)直流回路の諸量,回路素子に関する基礎事項、諸法則を理解し,提示された抵抗回路に対して,要求される電気量,抵抗値等を計算できる。
2)交流回路における複素数表示・フェーザ表示を理解し,交流回路の諸量を複素数・フェーザとして表示できる。
3)交流回路の諸量,回路素子に関する基礎事項、諸特性を理解し,提示された回路に対して,交流回路に関する諸量を計算できる。
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 |
1.直流回路の諸量,回路素子に関する基礎事項、諸法則を理解し,提示された抵抗回路に対して,要求される電気量,抵抗値等を計算できる。 | 直流回路の諸量,回路素子に関する基礎事項、諸法則を的確に理解し,提示された抵抗回路に対して,要求される電気量,抵抗値等を的確に計算できる。 | 直流回路の諸量,回路素子に関する基礎事項、諸法則を、標準的なレベルで理解し,提示された抵抗回路に対して,要求される電気量,抵抗値等を、標準的なレベルで計算できる。 | 直流回路の諸量,回路素子に関する基礎事項、諸法則を理解できず,提示された抵抗回路に対して,要求される電気量,抵抗値等を計算できない。 |
2.交流回路における複素数表示・フェーザ表示を理解し,交流回路の諸量を複素数・フェーザとして表示できる。 | 交流回路における複素数表示・フェーザ表示を的確に理解し,交流回路の諸量を複素数・フェーザとして、的確に表示できる。 | 交流回路における複素数表示・フェーザ表示を、標準的なレベルで理解し,交流回路の諸量を複素数・フェーザとして、的確なレベルで表示できる。 | 交流回路における複素数表示・フェーザ表示を理解できず,交流回路の諸量を複素数・フェーザとして表示できない。 |
3.交流回路の諸量,回路素子に関する基礎事項、諸特性を理解し,提示された回路に対して,交流回路に関する諸量を計算できる。
| 交流回路の諸量,回路素子に関する基礎事項、諸特性を的確に理解し,提示された回路に対して,交流回路に関する諸量を、的確に計算できる。
| 交流回路の諸量,回路素子に関する基礎事項、諸特性を、標準的なレベルで理解し,提示された回路に対して,交流回路に関する諸量を、標準的なレベルで計算できる。
| 交流回路の諸量,回路素子に関する基礎事項、諸特性を理解できず,提示された回路に対して,交流回路に関する諸量を計算できない。
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学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
工学の基礎としての電気・電子工学に関する科目を学ぶ上で,電気回路の取り扱いに関する手法や知識,および線形回路システムとしての考え方・取り扱い方は,重要である。本講義では,直流回路の基礎事項と諸法則,交流回路の複素数表示・フェーザ表示による扱い方,交流回路の基礎事項と諸特性について講義する。
授業の進め方・方法:
基本的には座学が中心となるが,適宜演習を行う。
成績は、定期試験40%,到達度試験30%,演習・課題レポート30%の割合で評価する。合格点は60点以上である。
(2022/02/04修正)
学事日程の変更で前期定期試験が実施できなくなったこと、また、新型コロナウィルス対応のため、対面での後期定期試験が実施できなくなったことにより、成績評価の内訳を、到達度試験50%、演習30%、後期課題レポート20%に変更する。
また,再試験を実施する場合には,別途その扱いについて連絡するので注意すること。
注意点:
情報科学・工学実験Ⅰ、創造工学Ⅱ(前期)での講義内容,方程式,三角関数,指数関数,ベクトル計算,複素数計算等を使用するので,よく復習しておくこと。演習に備えて,授業の際には関数電卓を常に用意すること。
なお,講義予定に変更がある場合は授業中に連絡するので注意すること。
自学自習として,授業毎に必ず復習をし、自主的な問題演習を行い,その週までの授業内容で分からない点が残らないようにすること。特に,成績不良の学生については,復習レポートの提出を求める。
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 |
オームの法則 |
オームの法則について説明でき、基本的な計算ができる。
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2週 |
抵抗の直列接続と並列接続(1) |
抵抗の直列接続・並列接続の性質を説明でき、合成抵抗の計算ができる。
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3週 |
抵抗の直列接続と並列接続(2) |
抵抗の直列接続・並列接続の性質を説明でき、合成抵抗の計算ができる。
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4週 |
抵抗による電圧・電流の分配 |
直列回路・並列回路・直並列回路の電圧・電流を計算できる。
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5週 |
キルヒホッフの電流の法則 |
キルヒホッフの電流則による方程式を求めることができる。
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6週 |
キルヒホッフの電圧の法則 |
キルヒホッフの電圧則による方程式を求めることができる。
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7週 |
キルヒホッフの法則による回路計算(1) |
キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の電圧・電流を計算できる。
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8週 |
達成度評価試験(前期中間試験) |
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2ndQ |
9週 |
キルヒホッフの法則による回路計算(2) |
キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の電圧・電流を計算できる。
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10週 |
電圧源と電流源 |
電圧源、電流源の性質を説明できる。
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11週 |
重ね合わせの理(1) |
重ね合わせの理を説明できる。また、重ね合わせの理を用いて直流回路の電圧・電流を計算できる。
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12週 |
重ね合わせの理(2) |
重ね合わせの理を説明できる。また、重ね合わせの理を用いて直流回路の電圧・電流を計算できる。
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13週 |
電力と電力量 |
電力、電力量の定義を説明でき、直流回路の電力、電力量を計算できる。
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14週 |
正弦波交流の表し方 |
正弦波交流を正弦関数として表示でき、振幅、位相、周波数を求められる。
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15週 |
正弦波交流の平均値と実効値 |
正弦波交流の平均値、実効値の定義を説明でき、値を求められる。
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16週 |
定期試験 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
複素数とベクトル |
複素数を、複素数表示とベクトル表示によって扱える。
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2週 |
正弦波交流の複素数表示・フェーザ表示 |
正弦波交流を複素数表示、及びフェーザ表示で、表示できる。
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3週 |
インダクタンス・キャパシタンス |
交流に対するインダクタンス・キャパシタンスの性質を、数式で表示し、説明できる。
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4週 |
インピーダンス・アドミタンス |
インピーダンス・アドミタンスの定義を説明でき、交流回路におけるインピーダンス・アドミタンスを計算できる。
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5週 |
交流回路の周波数特性 |
交流回路における各素子の周波数に対する性質を説明できる。また、振幅特性と位相特性の定義を説明できる。
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6週 |
RC回路の周波数特性 |
RC回路の周波数特性を計算できる。
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7週 |
RL回路の周波数特性 |
RL回路の周波数特性を計算できる。
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8週 |
達成度評価試験(後期中間試験) |
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4thQ |
9週 |
複素数表示・フェーザ表示による交流回路解析(1) |
交流の複素数表示・フェーザ表示を用いて、交流回路の諸量を計算できる。
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10週 |
複素数表示・フェーザ表示による交流回路解析(2) |
交流の複素数表示・フェーザ表示を用いて、交流回路の諸量を計算できる。
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11週 |
複素数表示・フェーザ表示による交流回路解析(3) |
交流の複素数表示・フェーザ表示を用いて、交流回路の諸量を計算できる。
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12週 |
直列共振回路 |
直列共振回路の動作を説明でき、共振周波数を計算できる。
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13週 |
並列共振回路 |
並列共振回路の動作を説明でき、共振周波数を計算できる。
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14週 |
交流の電力(1) |
交流の電力の定義を説明でき、交流回路に対して諸電力を計算できる。
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15週 |
交流の電力(2) |
交流の電力の定義を説明でき、交流回路に対して諸電力を計算できる。
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16週 |
定期試験 |
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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 | 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 | 前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11 |
評価割合
| 到達度試験 | 演習 | 後期課題レポート | 合計 |
総合評価割合 | 50 | 30 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 25 | 15 | 10 | 50 |
専門的能力 | 25 | 15 | 10 | 50 |