電子工学総合演習

科目基礎情報

学校	釧路工業高等専門学校	開講年度	令和02年度 (2020年度)
授業科目	電子工学総合演習
科目番号	0023	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	電子工学分野	対象学年	2
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	〈教科書〉 「電気回路の基礎（第3版）」西牧正郎，森武昭，荒井俊彦 共著（森北出版） 〈教材〉 「基本を学ぶ電気と回路」小林敏志，坪井望 共著（森北出版）， 「電気回路の基礎と演習」鷹田和之，坂貴，井上茂樹，愛知久史 共著（森北出版）， 「エッセンシャル電気回路 工学のための基礎演習」安居院猛，吉村和昭，倉持内武 共著（森北出版）
担当教員	渡邊 駿

到達目標

１）オームの法則を用いて電流と電圧，抵抗，電荷，電力を計算することができる
２）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
３）網目電流法を用いて回路計算をすることができる
４）節点電位法を用いて回路計算をすることができる
５）重ねの理を用いて回路計算をすることができる
６）テブナンの定理を用いて回路計算をすることができる
７）ノートンの定理を用いて回路計算をすることができる

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	オームの法則を用いて複数の素子で構成された電気回路について電流と電圧，抵抗，電荷，電力などを計算することができる	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	電流，電圧，抵抗，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ない
評価項目2	キルヒホッフの法則とY-Δ変換を用いてブリッジ回路を解析することができる	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	キルヒホッフの法則について説明することができない
評価項目3	網目電流法を用いて複雑な回路について解析することができる	網目電流法を用いて回路計算をすることができる	網目電流法について説明することができない
評価項目4	節点電位法を用いて複雑な回路について解析することができる	節点電位法を用いて回路計算をすることができる	節点電位法について説明することができない
評価項目5	重ねの理を用いて複雑な回路について解析することができる	重ねの理を用いて回路計算をすることができる	重ねの理について説明することができない
評価項目6	テブナンの定理を用いて複雑な回路について解析することができる	テブナンの定理を用いて回路計算をすることができる	テブナンの定理について説明することができない
評価項目7	ノートンの定理を用いて複雑な回路について解析することができる	ノートンの定理を用いて回路計算をすることができる	ノートンの定理について説明することができない

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 D

学習・教育到達度目標 E

教育方法等

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．

授業計画

		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
		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
		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
		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
		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
		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
		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
		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
	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
		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
		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
		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
		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
		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
		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
		16週	定期試験

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、電圧を説明できる。	4	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13
				オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。	4	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13
				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	前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11
				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	前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11
				ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。	4	前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11
				電力量と電力を説明し、これらを計算できる。	4	前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11
				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	前12,前13
				平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。	3	前12,前13
				正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。	3	前12,前13
				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	前12,前13
				瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。	3	前12,前13
				フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。	3	前12,前13
				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	前12,前13
				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	前12,前13
				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	前12,前13
				直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。	2	前12,前13
				相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。	2	前12,前13
				理想変成器を説明できる。	2	前12,前13
				交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。	2	前12,前13
				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	前12,前13
				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	前12,前13
				重ねの理を用いて、回路の計算ができる。	3	前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11
				網目電流法を用いて回路の計算ができる。	3	前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11
				節点電位法を用いて回路の計算ができる。	3	前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11
				テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。	3	前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11
			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	前2,前12,前13,前14,前15
				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	前1,前2,前12,前13,前14,前15
				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	前1,前2,前12,前13,前14,前15
				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	前1,前2,前12,前13,前14,前15
				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	前12,前13,前14,前15
				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2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				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	前12,前13,前14,前15
				電圧降下法による抵抗測定の原理を説明できる。	2	前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				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	前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				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	前12,前13,前14,前15
				電力量の測定原理を説明できる。	2	前12,前13,前14,前15
				オシロスコープの動作原理を説明できる。	1	前12,前13,前14,前15

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	80	0	0	0	20	0	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	80	0	0	0	20	0	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0