到達目標
1. 抵抗R,コイルL,コンデンサC素子における電圧と電流の関係を理解し,電気回路の計算に用いることができる。
2. 瞬時値,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。
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 | 瞬時値,フェーザ,複素数表示を説明でき,応用レベルの問題を解くことができる。 | 瞬時値,フェーザ,複素数表示を説明でき,公式を用いて基礎的な問題を解くことができる。 | 瞬時値,フェーザ,複素数表示を説明できない。 |
評価項目2 | 抵抗R,コイルL,コンデンサC 素子における電圧と電流の関係を説明でき,応用レベルの問題を解くことができる。 | 抵抗R,コイルL,コンデンサC 素子における電圧と電流の関係を説明でき,公式を用いて基礎的な問題を解くことができる。 | 抵抗R,コイルL,コンデンサC 素子における電圧と電流の関係を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
電気情報工学科の教育目標②
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本科の教育目標①
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教育方法等
概要:
正弦波交流回路において,抵抗R,コイルL,コンデンサC における電圧と電流の関係を学び,電気回路の計算方法を学ぶ。
授業の進め方・方法:
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40 点分として評価する。
数学(数と式,方程式,関数とグラフ,三角関数)と電気工学基礎で修得した知識が必要であるため,十分に復習すること。
注意点:
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 |
正弦波交流 |
正弦波的に変化する交流を説明することができる。 正弦波交流の瞬時値を三角関数で示すことができる。
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2週 |
正弦波交流(2) |
正弦波的に変化する交流を説明することができる。 正弦波交流の瞬時値を三角関数で示すことができる。
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3週 |
実効値 |
実効値について,説明することができる。 最大値と実効値の関係を示すことができる。
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4週 |
正弦波交流とフェーザ表示 |
正弦波交流の瞬時値形式をフェーザ形式に変換することができる。
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5週 |
正弦波交流とフェーザ表示(2) |
正弦波交流のフェーザ形式を瞬時値形式に変換することができる。
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6週 |
複素数とその変換 |
複素数のフェーザ形式と直交形式の変換ができる。
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7週 |
複素数とその演算(2) |
複素数の直交形式とフェーザ形式の変換ができる。
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8週 |
中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
複素数の演算 |
複素数の演算(相差,加減算等)ができる。
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10週 |
複素数の演算(2) |
複素数の演算(乗算,除算等)ができる。
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11週 |
複素数の演算(3) |
複素数の演算(乗算,除算等)ができる。
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12週 |
キルヒホッフの電流則 |
正弦波交流の電流に対して,キルヒホッフの電流則を使うことができる。
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13週 |
キルヒホッフの電流則(2) |
正弦波交流の電流に対して,キルヒホッフの電流則を使うことができる。
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14週 |
キルヒホッフの電圧則 |
正弦波交流の電圧に対して,キルヒホッフの電圧則を使うことができる。
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15週 |
キルヒホッフの電圧則 |
正弦波交流の電圧に対して,キルヒホッフの電圧則を使うことができる。
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16週 |
期末試験 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
抵抗,インダクタンス,静電容量の回路素子の電圧・電流の関係 |
抵抗,インダクタンス,静電容量の回路素子の電圧と電流の関係を瞬時値形式で示すことができる。
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2週 |
正弦波交流の複素数表示 |
正弦波交流を複素数で表示することができる。
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3週 |
正弦波交流の複素数表示(2) |
複素数平面上へ電圧・電流のフェーザを図示することができる。 RLC回路素子の電圧・電流の関係を複素数で示すことができる。
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4週 |
インピーダンスの接続 |
複素インピーダンスを示すことができる。
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5週 |
インピーダンスの接続(2) |
直列接続したインピーダンスを合成することができる。並列接続したインピーダンスを合成することができる。
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6週 |
アドミタンスの接続 |
複素アドミタンスを示すことができる。
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7週 |
アドミタンスの接続(2) |
直列接続したアドミタンスを合成することができる。並列接続したアドミタンスを合成することができる。
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
直列接続と電圧分圧 |
直列に接続された複数のインピーダンスからなる回路について,各インピーダンスにかかる電圧を計算することができる。
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10週 |
直列接続と電圧分圧(2) |
直列に接続された複数のインピーダンスからなる回路について,各インピーダンスにかかる電圧を計算することができる。
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11週 |
並列接続と電流分流 |
並列に接続された複数のインピーダンスやアドミタンスからなる回路について,各アドミタンスに流れる電流を計算することができる。
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12週 |
並列接続と電流分流(2)
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並列に接続された複数のインピーダンスやアドミタンスからなる回路について,各アドミタンスに流れる電流を計算することができる。
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13週 |
基本回路における電圧と電流 |
抵抗,インダクタンス,静電容量からなる回路の電圧と電流の関係を複素数で示すことができる。
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14週 |
基本回路における電圧と電流(2) |
抵抗,インダクタンス,静電容量からなる回路の電圧と電流の関係を複素数で示すことができる。
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15週 |
電圧・電流の位相関係 |
電圧と電流の位相の関係から,適切な回路の条件を計算することができる。
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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 | 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 | 後5 |
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 | 後15 |
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 | 前4 |
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 3 | 前1,前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 | 前4,前5 |
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3,後4 |
評価割合
| 試験 | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 60 | 40 | 100 |
基礎的能力 | 30 | 20 | 50 |
専門的能力 | 30 | 20 | 50 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |