1. 電気回路の計算ができる。
2. 様々な電子回路の動作が説明でき、所用量を計算できる。
3. 電気機器の動作を説明でき、所用動力を計算できる。
4. 発電・送電・変電について説明でき、発電量等を計算できる。
概要:
家電製品に代表される電気機器を使用しない社会は想像できなくなっている。電気機器や発電の仕組みのほか電子回路について、その動作や原理を学ぶ。
授業の進め方・方法:
講義主体で進める。低学年時の物理および化学の知識が必要である。
達成目標に関する内容の試験および小テストで達成度を評価する。まとめのオンラインテスト30%, 達成度確認30%, 課題等40%で成績評価する。合格点は60点である。学期途中で達成度が低いと思われる受講者に対して習熟度向上のための課題等を別途実施することがある。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、再試験の成績は到達度およびオンラインテスト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・課題を実施します。
注意点:
演習課題には積極的に自発的に取り組むこと。演習問題は添削後，返却する。
また, 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。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
物理と電気工学 |
低学年時の物理の内容が電気工学に反映されていることを理解できる。
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| 2週 |
化学と電気工学 |
低学年時の化学の内容が電気工学に反映されていることを理解できる。
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| 3週 |
電気回路の基礎(1) |
直流回路に関してオームの法則やキルヒホッフの法則を用いた計算ができる。また電力が計算できる。
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| 4週 |
電気回路の基礎(2) |
交流回路に関してオームの法則やキルヒホッフの法則を用いた計算ができる。また電力が計算できる。
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| 5週 |
電気回路の基礎(3) |
交流回路に関してオームの法則やキルヒホッフの法則を用いた計算ができる。また電力が計算できる。
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| 6週 |
電子回路(1) |
ダイオードやトランジスタの動作が説明できる。
トランジスタを用いた様々な回路の動作を説明でき、利得等を計算できる。
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| 7週 |
電子回路(2) |
オペアンプの動作が説明できる。オペアンプを用いた様々な回路の動作を説明でき、利得等を計算できる。
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| 8週 |
電子回路(3) |
ディジタル回路の動作が理解できる。
ディジタル回路の計算ができる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
電磁誘導 |
電磁誘導について理解できる。
電磁誘導による誘導起電力を計算できる。
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| 10週 |
電気機器(1) |
電磁誘導の法則を利用した様々な機器の動作について説明できる。また所用動力を計算できる。
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| 11週 |
電気機器(2) |
電磁誘導の法則を利用した様々な機器の動作について説明できる。また所用動力を計算できる。
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| 12週 |
電気機器(3) |
電磁誘導の法則を利用した様々な機器の動作について説明できる。また所用動力を計算できる。
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| 13週 |
発電・送電・変電(1) |
各種の発電について原理を理解できる。また発電量を計算できる。
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| 14週 |
発電・送電・変電(2) |
各種の発電について原理を理解できる。また発電量を計算できる。
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| 15週 |
発電・送電・変電(3) |
送電と変電について原理を理解できる。
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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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 重ねの理を用いて、回路の計算ができる。 | 4 | |
| 網目電流法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | |
| 節点電位法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | |
| テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。 | 4 | |
| 交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
| 電磁気 | 電荷及びクーロンの法則を説明でき、点電荷に働く力等を計算できる。 | 4 | |
| 電界、電位、電気力線、電束を説明でき、これらを用いた計算ができる。 | 4 | |
| ガウスの法則を説明でき、電界の計算に用いることができる。 | 4 | |
| 導体の性質を説明でき、導体表面の電荷密度や電界などを計算できる。 | 4 | |
| 誘電体と分極及び電束密度を説明できる。 | 4 | |
| 静電容量を説明でき、平行平板コンデンサ等の静電容量を計算できる。 | 4 | |
| コンデンサの直列接続、並列接続を説明し、その合成静電容量を計算できる。 | 4 | |
| 静電エネルギーを説明できる。 | 4 | |
| 電子回路 | ダイオードの特徴を説明できる。 | 4 | |
| バイポーラトランジスタの特徴と等価回路を説明できる。 | 4 | |
| FETの特徴と等価回路を説明できる。 | 4 | |
| 利得、周波数帯域、入力・出力インピーダンス等の増幅回路の基礎事項を説明できる。 | 4 | |
| トランジスタ増幅器のバイアス供給方法を説明できる。 | 4 | |
| 演算増幅器の特性を説明できる。 | 4 | |
| 演算増幅器を用いた基本的な回路の動作を説明できる。 | 4 | |
| 電力 | 水力発電の原理について理解し、水力発電の主要設備を説明できる。 | 4 | |
| 火力発電の原理について理解し、火力発電の主要設備を説明できる。 | 4 | |
| 原子力発電の原理について理解し、原子力発電の主要設備を説明できる。 | 4 | |
| その他の新エネルギー・再生可能エネルギーを用いた発電の概要を説明できる。 | 4 | |
| 電気エネルギーの発生・輸送・利用と環境問題との関わりについて説明できる。 | 4 | |