電気基礎Ⅱ(2086)

科目基礎情報

学校	八戸工業高等専門学校	開講年度	令和07年度 (2025年度)
授業科目	電気基礎Ⅱ(2086)
科目番号	2E32	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: 2
開設学科	産業システム工学科電気情報工学コース	対象学年	2
開設期	夏学期(2nd-Q),秋学期(3rd-Q),冬学期(4th-Q)	週時間数	2nd-Q:2 3rd-Q:2 4th-Q:4
教科書/教材	はじめての電気回路、大熊康弘(著)、技術評論社。電気・電子計測、阿部 武雄、村山 実 (著)、森北出版; 第3版。科学者と技術者のための物理学Ⅲ 電磁気学、Raymond A. Serway著、松村博之訳、学術図書出版 。　教員作成テキスト（スライド）、配布資料
担当教員	秋田 敏宏,中村 嘉孝

到達目標

・計測の分類法、計器精度や測定誤差の定義、単位の成立ち等、計測の基礎について説明できる。
・電圧、電流、抵抗、電力の測定原理を説明できる。
・任意の位相、実効値をもつ正弦波電圧・電流のフェーザ表示ができる。その逆もできる。
・簡単なL、C、Rを含む回路における電流・電圧の計算をフェーザ表示を用いて実行できる。
・電荷と電界の関係、電流と磁界の関係の概略を説明できる。
・クーロンの法則を用いた簡単な電界の計算ができる。

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
計測・計器	計測方法（計器）について説明でき、実践することができる。	計測方法（計器）について説明できる。	計測方法（計器）について説明できない。
電圧、電流、抵抗、電力の測定原理	電圧、電流、抵抗、電力の測定原理について説明でき、実践することができる。	電圧、電流、抵抗、電力の測定原理について説明できる。	電圧、電流、抵抗、電力の測定原理について説明できない。
フェーザ表示	任意の位相、実効値をもつ正弦波電圧・電流のフェーザ表示、およびその逆がまちがうことなくできる。	任意の位相、実効値をもつ正弦波電圧・電流のフェーザ表示、もしくはその逆のどちらかはまちがうことなくできる。	任意の位相、実効値をもつ正弦波電圧・電流のフェーザ表示、もしくはその逆のどちらも確実にはできない。
L、C、R回路	L、C、Rすべてを含む直列、並列回路の電圧・電流をフェーザ表示を用いて計算できる。	L、C、Rを含む直列、並列回路のうち、特定のものは電圧・電流をフェーザ表示を用いて計算できる。	L、C、Rを含む直列、並列回路のうち、ごく限られたものしか、電圧・電流をフェーザ表示を用いて計算できない。
電荷、電流、電界、磁界	電荷と電界の関係、電流と磁界の関係の概略を説明できる。	電荷と電界の関係、電流と磁界の関係のどちらかならその概略を説明できる。	電荷と電界の関係、電流と磁界の関係のどちらもその概略を説明できない。
クーロンの法則	クーロンの法則を用いた簡単な電界の計算ができる。	クーロンの法則は理解しているが、電界の計算ができないこともある。	クーロンの法則を雰囲気でしか理解していない。

学科の到達目標項目との関係

 ディプロマポリシー DP2◎ （数学・自然科学・情報処理知識の修得）

 ディプロマポリシー DP3◎ （専門知識の修得）

教育方法等

概要:

　電気情報工学コースの教育目標の一つは、電気工学の専門基礎に関する知識を身に付けることである。本科目では、下記３つの話題について学ぶ。
１：電気計測、単位系、アナログ計測法について学び、正しい測定法、データ処理法を身につけることを目標とする。
２：交流回路の基礎知識として、正弦波の回路における電圧、電流の振る舞いについて記述するためのフェーザ表示とその簡単な応用技術を身に着けることを目標とする。
３：電磁気学の初歩の入門として、電荷、電流、と電界、磁界の関係についての知識を獲得し、クーロンの法則など初歩的な法則を用いて計算する技術を習得することを目標とする。
【開講学期】夏学期週2時間、秋学期週2時間、冬学期週4時間

授業の進め方・方法:

　電気計測の手法や単位系について学習する。正弦波交流回路のフェーザ表示による扱いを学習する。電磁気の初歩の概念を学習する。
　到達度試験を70%、小テスト・演習・課題などを30％として評価を行い、総合評価は100点満点として、60点以上を合格とする。
　総合評価が60点未満の場合には，補充試験を実施し60点以上であれば，総合評価を60点とする。答案は採点後返却し達成度を伝達する。　

注意点:

電気回路（オームの法則）や三角関数、複素数について、よく復習しておくこと。
関数電卓を持参してくること。
与えられた問題を解くだけでなく、自主的にさまざまな問題に取り組むこと。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	2ndQ
		9週	授業の概要の確認・説明 正弦波交流の基礎（直流と交流、交流電圧の発生、弧度法、角速度）	正弦波交流の特徴を説明できる。
		10週	正弦波交流の基礎（瞬時値、周期、周波数、振幅、平均値、実効値）	正弦波交流における周期、周波数、振幅、平均値、実効値を計算できる。
		11週	正弦波交流の基礎（位相、位相差）	正弦波交流における位相、位相差を計算できる。
		12週	ベクトル、複素数、フェーザ表示	正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。
		13週	交流回路（R、L、C）	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。
		14週	交流回路（RL直列、RC直列）	インピーダンスを説明し、交流回路の計算ができる。
		15週	交流回路計算演習	瞬時値、複素数、フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。
		16週	夏学期到達度試験（答案返却とまとめ）
後期
	3rdQ
		1週	交流回路（RL並列、RC並列）	アドミタンスを説明し、交流回路の計算ができる。
		2週	交流回路（RLC直列、RLC並列）	RLC直列およびRLC並列回路の計算ができる。
		3週	共振回路	直列共振回路および並列共振回路の計算ができる。
		4週	交流の電力	交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。
		5週	さまざまな交流回路	R、L、Cを組み合わせたさまざまな回路におけるインピーダンスやアドミタンスを計算できる。
		6週	交流回路網計算演習①	キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。
		7週	交流回路網計算演習②	分圧・分流の考えを用いて、交流回路の計算ができる。
		8週	秋学期到達度試験（答案返却とまとめ）
	4thQ
		9週	計測：ガイダンス、計測概念 電磁気：ガイダンス、電荷
		10週	計測：各種計器 電磁気：　電荷と電界
		11週	計測：単位系 電磁気：　クーロンの法則
		12週	計測：電圧・電流の測定方法 電磁気：　電流と磁界
		13週	計測：倍率器・分流器を用いた電圧・電流の測定範囲の拡大手法 電磁気：　アンペールの法則
		14週	計測：抵抗・インピーダンスの測定方法 電磁気：　電気と磁気の関係
		15週	計測：電力・電力量の測定方法 電磁気：　電磁力と誘導起電力
		16週	計測：到達度試験（答案返却とまとめ） 電磁気：到達度試験（答案返却とまとめ）

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。	4
				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。	4
				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。	4
				平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。	4
				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。	4
				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。	4
				交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。	4
				共振回路の計算ができる。	3

評価割合

	試験	小テスト・演習・課題など	合計
総合評価割合	70	30	100
基礎的能力	0	0	0
専門的能力	70	30	100
分野横断的能力	0	0	0