概要:
中学校で学んだ電気に関する知識を基礎として,電子工学技術者となるための回路に関する基礎的知識の習得を目指す.
直流回路に関して,オームの法則,キルヒホッフの法則,網目電流法,節点電位法,重ねの理,テブナンの定理及びノートンの定理を理解し,回路解析ができることを目標とする.
この科目を修得することにより,2学年以降における電気回路,電子回路の基礎が養成される.
授業の進め方・方法:
〈授業の進め方について〉
座学形式
〈必要な用具について〉
筆記用具,電卓
〈前提知識について〉
中学校理科の電気に関する知識
〈成績評価項目について〉
定期試験,小テスト,課題
〈合否判定について〉
合格条件:2回の定期試験(前期中間試験と前期末試験)の平均点が60点以上
〈成績評価方法について〉
合格条件を満たした者は定期試験平均点か定期試験8割と小テストと課題2割で計算した点数の大きい方が最終成績
〈再試験評価方法について〉
合格条件を満たさない者は60点未満の定期試験(前期中間試験のみか前期末試験のみ,前期中間試験と前期末試験の両方)に再試験を課し,再試験の全てが60点以上で合格(最終成績60点)
〈関連科目について〉
電気電子工学の基礎となる科目
注意点:
課題は期限までに提出すること.
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
電気回路の基礎知識 |
電流と電圧,電荷,電力などの電気量と単位について説明することができる
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2週 |
直流回路の基礎 |
オームの法則を用いて電流と電圧,抵抗,電荷,電力などを計算することができる
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3週 |
合成抵抗 |
抵抗の直列接続や並列接続の合成抵抗の計算,電圧や電流の倍率器と分流器の拡大方法について説明をすることができる
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4週 |
キルヒホッフの法則 |
キルヒホッフの法則を用いて回路計算をすることができる
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5週 |
Y-Δ変換 |
Y-Δ変換を用いて回路計算をすることができる
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6週 |
ブリッジ回路 |
ブリッジ回路について回路計算をすることができる
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7週 |
網目電流法 |
網目電流法を用いて回路計算をすることができる
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8週 |
節点電位法 |
節点電位法を用いて回路計算をすることができる
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2ndQ |
9週 |
重ねの理 |
重ねの理を用いて回路計算をすることができる
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10週 |
テブナンの定理 |
テブナンの定理を用いて回路計算をすることができる
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11週 |
ノートンの定理 |
ノートンの定理を用いて回路計算をすることができる
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12週 |
交流回路の基本 |
正弦波交流,周波数,位相,平均値,実効値,フェーザ表示,瞬時値,インピーダンス,アドミタンス,交流電力,力率,R・L・C素子と電流の関係について説明することができる
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13週 |
交流回路の計算 |
キルヒホッフの法則を用いて交流回路の合成インピーダンスや分圧・分流,直列・並列共振回路,理想変成器,RL・RC直列回路の過渡応答,RLC直列回路の過渡応答について説明ができる
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14週 |
測定の基礎 |
偏位法,零位法,直接測定,間接測定,アナログ計測,デジタル計測,精度・有効数字・誤差の伝搬,基本単位,組立単位,計測標準,トレーサビリティについて説明できる
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15週 |
測定の基礎 |
電圧・電流を測定する指示計器,分圧器・分流器のしくみ,A/D変換,電圧降下法,ブリッジ回路によるインピーダンス測定原理,有効電力,向こう電力,力率,電力量,オシロスコープの動作原理について説明できる
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16週 |
定期試験 |
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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。 | 3 | |
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | |
フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
重ねの理を用いて、回路の計算ができる。 | 3 | |
網目電流法を用いて回路の計算ができる。 | 3 | |
節点電位法を用いて回路の計算ができる。 | 3 | |
テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。 | 3 | |
直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 2 | |
相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。 | 2 | |
理想変成器を説明できる。 | 2 | |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 2 | |
RL直列回路やRC直列回路等の単エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 1 | |
RLC直列回路等の複エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 1 | |
計測 | 計測方法の分類(偏位法/零位法、直接測定/間接測定、アナログ計測/ディジタル計測)を説明できる。 | 3 | |
精度と誤差を理解し、有効数字・誤差の伝搬を考慮した計測値の処理が行える。 | 3 | |
SI単位系における基本単位と組立単位について説明できる。 | 2 | |
計測標準とトレーサビリティの関係について説明できる。 | 1 | |
指示計器について、その動作原理を理解し、電圧・電流測定に使用する方法を説明できる。 | 1 | |
倍率器・分流器を用いた電圧・電流の測定範囲の拡大手法について説明できる。 | 4 | 前1 |
A/D変換を用いたディジタル計器の原理について説明できる。 | 1 | |
電圧降下法による抵抗測定の原理を説明できる。 | 2 | |
ブリッジ回路を用いたインピーダンスの測定原理を説明できる。 | 2 | |
有効電力、無効電力、力率の測定原理とその方法を説明できる。 | 2 | |
電力量の測定原理を説明できる。 | 2 | |
オシロスコープの動作原理を説明できる。 | 1 | |