到達目標
電気工学の基礎である電気回路計算の基礎と応用力を養う。直流回路計算を修得し、さらに正弦波交流回路の基礎事項を理解する。
【教育目標】 Ｄ
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 |
| 直流回路について | オームの法則、キルヒホッフの法則、分圧・分流の法則を使って直流回路の電圧電流を計算できる。また回路方程式による解法と計算ができ、応用回路にも十分対応できる。 | オームの法則、キルヒホッフの法則、分圧・分流の法則を使って直流回路の電圧電流を計算できる。また回路方程式による解法と計算ができる。 | オームの法則、キルヒホッフの法則、分圧・分流の法則を使った計算ができない。 |
| 交流回路について | 交流電圧や電流の周波数、周期、位相、瞬時値、最大値、平均値、実効値を説明し、計算できる。 | 交流電圧や電流の周波数、周期、位相、瞬時値、最大値、平均値、実効値を計算できる。 | 交流電圧や電流の周波数、周期、位相、瞬時値、最大値、平均値、実効値の計算ができない。 |
| 抵抗、インダクタンス、キャパシタンス（LCR）による直並列回路について | LCR各素子のインピーダンスや電圧電流間の位相差を理解し説明できる。 | LCR各素子のインピーダンスや電圧電流間の位相差を理解できる。 | LCR各素子のインピーダンスや電圧電流間の位相差を理解できない。 |
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学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電気工学の基礎である電気回路計算の基礎と応用力を養う。直流回路計算を修得し、さらに正弦波交流回路の基礎事項にも触れる。
授業の進め方・方法:
授業項目に対応した講義を中心とするが、演習プリントを配布し計算力も養う。
注意点:
授業項目について特に復習を行い、疑問点は早めに解決すること。
【事前学習】
授業項目に該当する教科書の内容を読み予習すること。また授業のノートを毎回復習しておくこと。
【評価方法・評価基準】
直流回路の計算法の修得と計算力、正弦波交流の基礎事項の理解の程度を評価する。
評価は中間試験と期末試験の平均点数(100%)で60点以上を単位修得とする。60点未満の場合は再試験を実施し60点以上で評価60点の単位修得とする。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス 電気回路について |
オームの法則、電圧降下を説明できる。
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| 2週 |
直流回路（抵抗の直列、並列接続） |
抵抗の直列、並列回路の合成抵抗、電圧、電流を計算できる。
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| 3週 |
直流回路（キルヒホッフの法則） |
キルヒホッフの法則の理解と、それを使った回路計算ができる。
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| 4週 |
直流回路（分圧、分流の式） |
分圧、分流の式を使って電圧電流の回路計算ができる。
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| 5週 |
直流回路（回路方程式） |
回路方程式の作成し、方程式を解ける。
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| 6週 |
直流回路（ループ電流法） |
ループ電流法を使って回路計算ができる。
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| 7週 |
直流回路（ノード電圧法） |
ノード電圧法を使って回路計算ができる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
直流回路（重ねの理） |
重ねの理を使って回路計算ができる。
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| 10週 |
直流回路（テブナンの定理） |
テブナンの定理を使って回路計算ができる。
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| 11週 |
正弦波交流回路 |
最大値、実効値、周波数、位相、周期について説明できる。
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| 12週 |
正弦波交流回路（回路素子） |
インダクタンス、キャパシタンスの特徴を説明できる。
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| 13週 |
正弦波交流回路（電圧、電流の位相差） |
RLC各素子の両端電圧と電流の位相差が説明できる。
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| 14週 |
インピーダンスとアドミッタンス |
インピーダンスとアドミッタンスの関係を理解できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
まとめ |
試験解説
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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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 電気 | オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。 | 3 | |
| 抵抗を直列接続、及び並列接続したときの合成抵抗の値を求めることができる。 | 3 | |
| ジュール熱や電力を求めることができる。 | 3 | 後6 |
| 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 | |
| オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。 | 4 | 後6 |
| 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 | |
| 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 | |
| ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 4 | |
| 電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
| 正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | |
| フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | 後6 |
| 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 | |
| キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | |
| 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 | |
| 直列共振回路と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、これらを計算できる。 | 3 | |
| 網目電流法を用いて回路の計算ができる。 | 3 | |
| 計測 | 電圧降下法による抵抗測定の原理を説明できる。 | 4 | |
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 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |