到達目標
1. キルヒホッフの法則,網目電流法,節点電位法等,重ねの理,テブナンの定理を説明し,電気回路の計算に用いることができる。
2. 相互誘導回路,直列・並列共振回路の計算ができる。
3. 交流電力と力率を説明し,計算することができる。
4. 三相交流における電圧・電流(相電圧,線間電圧,線電流)を説明でき,対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。
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 | キルヒホッフの法則,網目電流法,節点電位法等,重ねの理,テブナンの定理を説明でき,応用レベルの問題を解くことができる。 | キルヒホッフの法則,網目電流法,節点電位法等,重ねの理,テブナンの定理を説明でき,公式をあてはめる基礎的な問題を解くことができる。 | キルヒホッフの法則,網目電流法,節点電位法等,重ねの理,テブナンの定理を説明でき,公式をあてはめる基礎的な問題を解くことができない。 |
評価項目2 | 相互誘導回路,直列・並列共振を説明でき,応用レベルの問題を解くことができる。 | 相互誘導回路,直列・並列共振を説明でき,公式をあてはめる基礎的な問題を解くことができる。 | 相互誘導回路,直列・並列共振を説明でき,公式をあてはめる基礎的な問題を解くことができない。 |
評価項目3 | 交流電力と力率を説明でき,応用レベルの問題を解くことができる。 | 交流電力と力率を説明でき,公式をあてはめる基礎的な問題を解くことができる。 | 交流電力と力率を説明でき,公式をあてはめる基礎的な問題を解くことができない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 電気情報工学科の教育目標①
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学習・教育到達度目標 本科の教育目標③
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教育方法等
概要:
交流回路に対して,1)キルヒホッフの法則,2)網目法,3)節点法,4)重ねの理,5)テブナンの定理を用いた電流,電圧の計算方法を学ぶ。
直列共振回路と並列共振回路の共振条件・周波数等を計算方法を学ぶ。
磁気的に結合している回路の電圧,電流の関係を学ぶ。
電力エネルギーである交流電力の概念と計算する方法を学ぶ。
三相交流について学び,電源と負荷との接続方法(Δ,Y 結線)の違いによる電圧,電流,電力を計算する方法を学ぶ。
授業の進め方・方法:
〇授業において,演習課題のプリントを配布する。期限内に必ず提出すること。提出した演習課題等の採点結果は評定の20 点分として評価する。
〇基礎電気回路I と数学で修得した知識が必要であるため,十分に復習しておくことが必要である。
注意点:
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 |
キルヒホッフの法則(1) |
キルヒホッフの第1 法則,第2 法則を用いて,回路の電圧・電流を計算できる。
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2週 |
網目法(1) |
網目法を用いて,回路の電圧・電流を計算できる。
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3週 |
網目法(2) |
網目法を用いて,回路の電圧・電流を計算できる。
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4週 |
網目法(3) |
網目法を用いて,回路の電圧・電流を計算できる。
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5週 |
接続点法(1) |
接続点を用いて,回路の電圧・電流を計算できる。
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6週 |
接続点法(2) |
接続点を用いて,回路の電圧・電流を計算できる。
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7週 |
接続点法(3) 次週,中間試験を実施する |
接続点を用いて,回路の電圧・電流を計算できる。
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8週 |
重ねの理(1) |
重ねの理を用いて,回路の電圧・電流を計算できる。
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2ndQ |
9週 |
重ねの理(2) |
重ねの理を用いて,回路の電圧・電流を計算できる。
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10週 |
テブナンの定理(1) |
テブナンの理を用いて,回路の電圧・電流を計算できる。
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11週 |
テブナンの定理(2) |
テブナンの理を用いて,回路の電圧・電流を計算できる。
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12週 |
結合回路(1) |
相互インダクタンスで結合された回路の電圧の基本式を作ることができる。
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13週 |
結合回路(2) |
相互インダクタンスで結合された回路に対して,適切なT型等価回路を使うことができる。
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14週 |
結合回路(3) |
相互インダクタンスで結合された回路に対して,理想変成器を用いて電圧・電流を計算できる。
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15週 |
結合回路(4) |
相互インダクタンスで結合された回路に対して,理想変成器を用いて電圧・電流を計算できる。
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16週 |
期末試験 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
共振回路(1) |
直列・並列共振回路において,共振条件,周波数,電圧/電流を計算できる。
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2週 |
共振回路(2) |
直列・並列共振回路において,共振条件,周波数,電圧/電流を計算できる。
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3週 |
共振回路(3) |
直列・並列共振回路において,共振条件,周波数,電圧/電流を計算できる。
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4週 |
交流電力(1) |
交流電力と力率,皮相電力,有効電力,無効電力を計算できる。
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5週 |
交流電力(2) |
交流電力と力率,皮相電力,有効電力,無効電力を計算できる。
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6週 |
交流電力(3) |
交流電力と力率,皮相電力,有効電力,無効電力を計算できる。
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7週 |
交流電力(4) 次週,中間試験を実施する |
複素電力から力率,皮相電力,有効電力,無効電力を計算できる。
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8週 |
三相交流(1) |
三相回路の利点を答えることができる。 三相回路の電圧、電流を適切に答えることができる。
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4thQ |
9週 |
三相交流(2) |
三相回路の利点を答えることができる。 三相回路の電圧、電流を適切に答えることができる。
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10週 |
三相交流(3) |
三相回路のY結線の線間電圧と相電圧を求めることができる。
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11週 |
三相交流(4) |
三相回路のΔ結線の相電流と線電流を求めることができる。
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12週 |
三相交流(5) |
三相交流の三相電力(皮相,有効,無効)を計算できる。
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13週 |
三相交流(6) |
三相交流の2電力計法を用いて三相電力を計算できる。
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14週 |
三相交流(7) |
対称平衡三相交流の電圧・電流(相電圧,線間電圧,線電流),電力を計算できる。
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15週 |
三相交流(8) |
対称平衡三相交流の電圧・電流(相電圧,線間電圧,線電流),電力を計算できる。
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16週 |
期末試験 |
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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 | 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1 |
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8,前9 |
網目電流法や節点電位法を用いて交流回路の計算ができる。 | 3 | 前2,前3,前4,前5,前6,前7 |
重ねの理やテブナンの定理等を説明し、これらを交流回路の計算に用いることができる。 | 3 | 前8,前9,前10,前11 |
直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 3 | 後1,後2,後3 |
相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。 | 3 | 前12,前13 |
理想変成器を説明できる。 | 3 | 前14,前15 |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 3 | 後4,後5,後6,後7 |
電力 | 三相交流における電圧・電流(相電圧、線間電圧、線電流)を説明できる。 | 3 | 後8,後9 |
電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ変換ができる。 | 3 | 後10,後11 |
対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。 | 3 | 後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15 |
評価割合
| 試験 | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 50 | 10 | 60 |
専門的能力 | 30 | 10 | 40 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |