到達目標
これまでに学んできた数学、自然科学、情報技術および工学の基礎知識をもとにして放電プラズマについて説明でき、基本的な問題を解くことが出来る。また、それらをもとにした実験やシミュレーションについて理解でき、現状の放電プラズマに関する先端技術における社会が要求する課題を認識できる。
パワーエレクトロニクス，モーションコントロールの分野における動向とその基本知識について理解する。これにより今後の技術展望についての課題を認識できる。
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 |
| 評価項目1 | 右に加え、弾性衝突、非弾性衝突および輸送係数などを計算できる。 | 速度分布関数や平均自由行程について説明できる。 | 速度分布関数を説明できない。 |
| 評価項目2 | 右に加えて、火花条件式、Paschenの法則、ストリーマ理論などを説明できる。 | 絶縁破壊のメカニズムや放電の種類や性質について説明できる。 | 絶縁破壊現象及び放電の種類や性質について説明できない。 |
| 評価項目3 | 非接触給電について設計できる。 | 非接触給電について説明できる。 | 非接触給電について説明できない。 |
| 評価項目4 | 力制御について設計できる。 | 力制御について説明できる。 | 力制御について説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
近年、半導体デバイスやナノテクノロジーから医療分野、食品産業などに至るまで幅広く研究が進められている放電プラズマについて学ぶ。本講義では、プラズマの理解に必要な基礎知識を身に付けることからはじめ、プラズマを用いた最先端の応用技術について考える。
パワーエレクトロニクス，モーションコントロールの基本知識について理解する。これにより今後の技術展望について考える。
授業の進め方・方法:
基本的に講義形式で進行するが、講義内で小テストも行う。それ以外に、適宜、レポート課題を出すが、レポート課題は自学自習時間を用いて行うこと。小テスト30％、レポート30％、期末試験40％の割合で評価する。
注意点:
本科目は15時間の自学自習時間が義務付けられている。この時間は、授業で出した課題および復習を行うこと。
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 |
ガイダンス
-物質の状態とプラズマ- |
物質の3態とプラズマについて理解する。
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| 2週 |
気体分子の熱運動論(I) |
気体の状態方程式や熱運動について理解する。
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| 3週 |
気体分子の熱運動論(II) |
マクスウェルの速度分布や平均自由行程について理解し、計算する。
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| 4週 |
弾性衝突と非弾性衝突 |
弾性衝突と非弾性衝突について理解する。
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| 5週 |
荷電粒子の輸送過程 |
移動度と拡散係数、輸送係数について理解する。
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| 6週 |
絶縁破壊 |
火花条件式、Paschenの法則、ストリーマ理論などを理解する。
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| 7週 |
放電プラズマ研究 |
放電プラズマに関する最新の研究について、これまでの基礎知識をもとに理解を深める。
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| 8週 |
小テスト |
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| 2ndQ |
| 9週 |
パワーエレクトロニクスについて |
パワーエレクトロニクスの技術動向をする。
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| 10週 |
センサー，処理装置について |
センサ技術，プロセッサ技術について理解する。
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| 11週 |
非接触給電について |
非接触給電について理解する。
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| 12週 |
モーションコントロールについて |
モーションコントロールの技術動向を理解する。
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| 13週 |
ロボティクスについて |
力制御について理解する。
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| 14週 |
電気輸送機器について |
電気飛行機，自動運転について理解する。
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| 15週 |
パワエレ・モーションコントロールの技術展望について |
現状の課題と対応について理解する。
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| 16週 |
期末試験 |
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評価割合
| 小テスト | レポート課題 | 期末試験 | 合計 |
| 総合評価割合 | 30 | 30 | 40 | 100 |
| 基礎的能力 | 10 | 10 | 10 | 30 |
| 専門的能力 | 20 | 20 | 30 | 70 |