到達目標
電流・電圧・電力・電力量について説明できる.
抵抗と電源のみからなる直流回路の電流・電圧・消費電力等を計算できる.
正弦波交流を扱う基礎として,フェーザ表示・複素数表示された複素数の加減乗除を計算できる.
正弦波交流波形の実効値・周期・周波数・角周波数・位相を計算できる.また,直流分を含む矩形波電圧の実効値を計算できる.
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 |
| 評価項目1 | 電流・電圧・電力・電力量を電荷の流れやエネルギーといった物理的な概念と結びつけて理解し説明でき,簡単な計算ができる. | 電流・電圧・電力・電力量を説明でき,簡単な計算ができる. | 電流・電圧・電力・電力量について説明できない. |
| 評価項目2 | オームの法則,キルヒホッフの法則,鳳・テブナンの法則を説明でき,それらを用いて直流回路の電流・電圧・電力等を計算できる. | オームの法則,キルヒホッフの法則を説明でき,それらを用いて簡単な直流回路の電流・電圧・電力等を計算できる. | オームの法則,キルヒホッフの法則の法則を用いて,簡単な直流回路の電流・電圧・電力等を計算できない. |
| 評価項目3 | 複素数表示,フェーザ表示を上手く使い分けて計算でき,正弦波交流と複素数の関わりについて説明できる. | 複素数表示,フェーザ表示を上手く使い分けて計算できる. | 複素数表示,フェーザ表示の計算ができない. |
| 評価項目4 | 正弦波交流に加え,直流分を含む矩形波電圧の周期・周波数・角周波数・最大値・実効値を計算できる.さらに,実効値の意味を説明できる. | 正弦波交流に加え,直流分を含む矩形波電圧の周期・周波数・角周波数・最大値・実効値を計算できる. | 正弦波交流の周期・周波数・角周波数・最大値・実効値を計算できない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
目標:電気技術者の基礎知識である電気回路の解析方法と計算技術を習得する。
概要(1)直流回路の解析方法と計算技術を習得する.
(2)交流回路の解析に必要な基礎知識を習得する.
授業の進め方・方法:
(i) 授業の方法
授業は教科書に沿って進める.授業を中心に予習・復習を重視して学習すること.
授業スライドはTeamsに公開しているので復習で利用して下さい。
授業の理解度を確認するために,授業の最後に課題を課す.
また、課題を課すので提出すること。
前関連科目:数学1,物理
後関連科目:電気回路II,電子計算機,電子回路,電気機器,電気工学実験等
(ii) 成績評価
・成績評価:シラバスに定める評価割合に基づき 100 点法で評点を算出し,「学業成績の試験・評価に関する内規」に従い,60 点以上を合格とする.
・課題提出期限:前期分は前期末試験の前日、後期分は後期末試験の前日を期限とする.
・中間評価
評価割合に準ずる
・再試験評価
再試合否:再試験の平均点が60点以上を合格とし,評点を 60 点とする.
注意点:
2学年以降における回路学習の基礎となる科目なので,しっかりと学習し,基礎知識の習得と回路解析手法 の修得を行ってほしい.
事前に行う準備学習:講義の冒頭で予習・復習内容を説明する.
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 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
1. ガイダンス |
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| 2週 |
電気回路と基礎電気量1 |
電流・電圧・電力・電力量の定義を説明できる.
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| 3週 |
電気回路と基礎電気量2 |
電流・電圧・電力・電力量の定義を説明できる.
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| 4週 |
電気回路と基礎電気量3 |
電流・電圧・電力・電力量の定義を説明できる.
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| 5週 |
回路要素の基本的性質1 |
回路要素(電気抵抗,インダクタンス,キャパシタンス)の端子電圧と端子電流の関係を説明できる.
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| 6週 |
回路要素の基本的性質2 |
回路要素(電気抵抗,インダクタンス,キャパシタンス)の端子電圧と端子電流の関係を説明できる.
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| 7週 |
回路要素の基本的性質3 |
回路要素(電気抵抗,インダクタンス,キャパシタンス)の端子電圧と端子電流の関係を説明できる.
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
直流回路の基本1 |
直列抵抗による分圧計算,並列抵抗による分流計算ができる.直流電源から負荷抵抗への最大電力の供給条件(整合条件)を誘導できる.
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| 10週 |
直流回路の基本2 |
直列抵抗による分圧計算,並列抵抗による分流計算ができる.直流電源から負荷抵抗への最大電力の供給条件(整合条件)を誘導できる.
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| 11週 |
直流回路の基本3 |
直列抵抗による分圧計算,並列抵抗による分流計算ができる.直流電源から負荷抵抗への最大電力の供給条件(整合条件)を誘導できる.
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| 12週 |
直流回路網1 |
Y-△変換を用いて,抵抗ブリッジ回路の枝電流を計算できる.
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| 13週 |
直流回路網2 |
Y-△変換を用いて,抵抗ブリッジ回路の枝電流を計算できる.
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| 14週 |
直流回路網3 |
Y-△変換を用いて,抵抗ブリッジ回路の枝電流を計算できる.
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| 15週 |
直流回路網4 |
Y-△変換を用いて,抵抗ブリッジ回路の枝電流を計算できる.
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| 16週 |
前期期末試験 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
直流回路網の基本定理1 |
網目電流法を用いて,抵抗ブリッジ回路の枝電流を計算できる.
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| 2週 |
直流回路網の基本定理2 |
網目電流法を用いて,抵抗ブリッジ回路の枝電流を計算できる.
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| 3週 |
直流回路網の基本定理3 |
網目電流法を用いて,抵抗ブリッジ回路の枝電流を計算できる.
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| 4週 |
直流回路網の諸定理1 |
鳳・テブナン定理を用いて,抵抗ブリッジ回路の枝路電流を計算できる.
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| 5週 |
直流回路網の諸定理2 |
鳳・テブナン定理を用いて,抵抗ブリッジ回路の枝路電流を計算できる.
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| 6週 |
直流回路網の諸定理3 |
鳳・テブナン定理を用いて,抵抗ブリッジ回路の枝路電流を計算できる.
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| 7週 |
直流回路網の諸定理4 |
鳳・テブナン定理を用いて,抵抗ブリッジ回路の枝路電流を計算できる.
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
正弦波交流1 |
複素数平面を用いた複素数の表し方を説明できる. 複素数の計算ができる.
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| 10週 |
正弦波交流2 |
複素数平面を用いた複素数の表し方を説明できる. 複素数の計算ができる.
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| 11週 |
正弦波交流3 |
正弦波交流の実効値と絶対平均値の定義を説明できる.二つ以上の正弦波交流の位相関係を説明できる.
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| 12週 |
正弦波交流4 |
正弦波交流の実効値と絶対平均値の定義を説明できる.二つ以上の正弦波交流の位相関係を説明できる.
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| 13週 |
正弦波交流のフェーザ表示と複素数表示1 |
正弦波交流の電圧,電流をフェーザで表示し,そのフェーザ図を描ける.
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| 14週 |
正弦波交流のフェーザ表示と複素数表示2 |
正弦波交流の電圧,電流をフェーザで表示し,そのフェーザ図を描ける.
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| 15週 |
正弦波交流のフェーザ表示と複素数表示3 |
正弦波交流の電圧,電流をフェーザで表示し,そのフェーザ図を描ける.
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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 | 電荷と電流、電圧、電力の関係を理解し、回路の計算に用いることができる。 | 3 | |
| 合成抵抗や分圧・分流の考え方を用いて、回路の計算ができる。 | 3 | |
| キルヒホッフの法則や重ねの理等の定理を理解し、回路の電圧や電流、電力を計算できる。 | 3 | |
| 瞬時値を理解し、抵抗、インダクタンス、キャパシタンス回路の計算に用いることができる。 | 3 | |
| 平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
| フェーザ、複素数表示を理解し、これらを正弦波交流回路の計算に用いることができる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |