電気回路Ⅱ

科目基礎情報

学校 一関工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 電気回路Ⅱ
科目番号 0002 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電気情報工学科 対象学年 3
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:金原粲監修,加藤政一ほか5名執筆,”専門基礎ライブラリー 電気回路 改訂版",実教出版 / 参考書:大熊康弘,”図解でわかるはじめての電気回路”,技術評論社
担当教員 秋田 敏宏

到達目標

① 交流回路の基礎事項を理解し,数学の知識により回路計算ができる.
② 各種定理を用いた交流回路の解析ができる.
③ ループ電流法やノード電圧法を用いた交流回路の解析ができる.
④ 三相交流における結線を理解し,回路解析ができる.

【教育目標】 D

【キーワード】 交流電力,交流ブリッジ回路,共振回路,相互誘導回路,重ね合わせの原理,テブナンの定理,ノートンの定理,ループ電流法,ノード電圧法,三相交流,対称座標法

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
交流回路の基礎事項を理解し,数学の知識により回路計算ができる.交流電力,ブリッジ回路,共振回路,相互誘導回路について理解し,それらに関する基本問題および応用問題を解くことができる.交流電力,ブリッジ回路,共振回路,相互誘導回路について理解し,それらに関する基本問題を解くことができる.交流電力,ブリッジ回路,共振回路,相互誘導回路について理解できず,それらに関する基本問題を解くことができない.
各種定理を用いた交流回路の解析ができる.重ね合わせの原理,テブナンの定理,ノートンの定理を理解し,それらに関する基本問題および応用問題を解くことができる.重ね合わせの原理,テブナンの定理,ノートンの定理を理解し,それらに関する基本問題を解くことができる.重ね合わせの原理,テブナンの定理,ノートンの定理を理解できず,それらに関する基本問題を解くことができない.
ループ電流法やノード電圧法を用いた交流回路の解析ができる.ループ電流法およびノード電圧法による解法を理解し,それらを用いた基本問題および応用問題を解くことができる.ループ電流法およびノード電圧法による解法を理解し,それらを用いた基本問題を解くことができる.ループ電流法およびノード電圧法による解法を理解できず,それらを用いた基本問題を解くことができない.
三相交流における結線を理解し,回路解析ができる.三相交流の結線方法を理解し,対称三相回路および非対称三相回路に関する基本問題および応用問題を解くことができる.三相交流の結線方法を理解し,対称三相回路に関する基本問題を解くことができる.三相交流の結線方法を理解できない.または,理解できても対称三相回路に関する基本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

教育方法等

概要:
 電気工学の基本である交流回路の基本計算,定理の利用,回路解析,三相交流に関する知識を学習することで,電気が必要不可欠なものとなっている現代の社会基盤を支えるための要素を身につけることが目的です.本科目は,交流回路を中心に学習しますが,電気エネルギーを他のエネルギーに変換する基礎となっており,電気機器や電力システム,通信工学など応用範囲が多岐に渡ります.
授業の進め方・方法:
・ 基本的には,教科書に沿って板書による授業が中心となります.また,moodleにより,基本事項の確認をしながら進めていきます.
・ 自己学習課題により,授業内容の予習・復習および授業内容の補足による課題となります.
注意点:
【事前学習】
 授業内容を確認し,教科書を一読しておくこと.その際,教科書の太字で書かれている重要語句は和名・英語名・意味を含めて確認しておくこと.

【評価方法・評価基準】
 試験(100%)で評価する.詳細については,第1回目の授業で告知する.交流回路に関する知識および計算法の理解とその習熟の程度を評価する.以上に加えて,自学自習課題を課すので自己学習レポートとして提出すること.自己学習レポートの未提出が4分の1を超える場合には,評価を60点未満とする.総合成績60点以上を単位修得とする.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 電気数学① 三角関数,指数関数,複素数を含む式の計算ができる.
2週 交流電力 各種電力の計算ができる.最大有効電力の供給条件を理解できる.
3週 交流ブリッジ回路,共振回路 交流ブリッジの平衡条件を用いた回路計算ができる.直列共振回路,並列共振回路における共振条件を理解し,回路計算ができる.
4週 相互誘導回路 相互誘導回路の等価回路を理解できる.理想変成器における電圧と電流について理解できる.
5週 交流信号の諸量 様々な信号の平均値,実効値,波形率,波高率を求めることができる.
6週 重ね合わせの原理 重ね合わせの原理を用いた回路計算ができる.
7週 テブナンの定理,ノートンの定理 テブナンの定理やノートンの定理を用いた回路計算ができる.
8週 中間試験
2ndQ
9週 グラフ,電気数学② ブランチとノードについて理解できる.クラーメルの解法による行列の計算ができる.
10週 ループ解析 ループ電流法を理解し,ループ方程式を立式し,回路計算ができる.
11週 ノード解析 ノード電圧法を理解し,ノード方程式を立式し,回路計算ができる.
12週 Y結線とΔ結線,対称三相交流 Y結線とΔ結線の変換ができる.対称三相交流の性質を理解できる.
13週 対称三相回路 対称三相回路の計算ができる.
14週 非対称三相回路 対称座標法を用いた回路計算ができる.
15週 期末試験
16週 まとめ 交流回路について確認し,他の科目(電気機器や電力応用コースの科目群)との関連性を考えることができる.

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

評価割合

試験課題合計
総合評価割合1000100
基礎的能力000
専門的能力1000100
分野横断的能力000