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。
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40 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:
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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 |
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 |
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 |
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) |
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 |
中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
重ねの理 |
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 |
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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11週 |
テブナンの定理 |
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 |
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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13週 |
結合回路 |
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(2) |
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(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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16週 |
期末試験 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
共振回路 |
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 |
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) |
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 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
三相交流 |
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(2) |
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(3) |
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(4) |
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(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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14週 |
三相交流(6) |
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(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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16週 |
期末試験 |
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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 |
基礎的能力 | 数学 | 数学 | 数学 | 整式の加減乗除の計算や、式の展開ができる。 | 3 | 前1 |
因数定理等を利用して、4次までの簡単な整式の因数分解ができる。 | 3 | 前1 |
分数式の加減乗除の計算ができる。 | 3 | 前1 |
実数・絶対値の意味を理解し、絶対値の簡単な計算ができる。 | 3 | 前1 |
平方根の基本的な計算ができる(分母の有理化も含む)。 | 3 | 前1 |
複素数の相等を理解し、その加減乗除の計算ができる。 | 3 | 前1 |
解の公式等を利用して、2次方程式を解くことができる。 | 3 | 前1 |
簡単な連立方程式を解くことができる。 | 3 | 前1 |
恒等式と方程式の違いを区別できる。 | 3 | 前1 |
累乗根の意味を理解し、指数法則を拡張し、計算に利用することができる。 | 3 | 前1 |
対数の意味を理解し、対数を利用した計算ができる。 | 3 | |
対数関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。 | 3 | |
対数関数を含む簡単な方程式を解くことができる。 | 3 | |
逆行列の定義を理解し、2次の正方行列の逆行列を求めることができる。 | 3 | 前2 |
行列式の定義および性質を理解し、基本的な行列式の値を求めることができる。 | 3 | 前2 |
微分係数の意味や、導関数の定義を理解し、導関数を求めることができる。 | 3 | 前12 |
積・商の導関数の公式を用いて、導関数を求めることがができる。 | 3 | 前12 |
合成関数の導関数を求めることができる。 | 3 | 前12 |
三角関数・指数関数・対数関数の導関数を求めることができる。 | 3 | 前12 |
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。 | 3 | 前1 |
オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。 | 3 | 前1 |
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 | 後8 |
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 3 | 前1,後8 |
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 3 | 前1 |
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1 |
瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | 後8 |
フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | 前2,前5,前8,前10 |
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2,前5,前8,前10 |
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 |
重ねの理を用いて、回路の計算ができる。 | 3 | 前8 |
網目電流法を用いて回路の計算ができる。 | 3 | 前2 |
節点電位法を用いて回路の計算ができる。 | 3 | 前5 |
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10 |
直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 4 | 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 |