概要:
電気工学を専門とする技術者にとって、電気回路の知識は必要不可欠である。
この科目では、第2学年次に学習した交流回路や、交流でのコイル、コンデンサの性質を基礎とし、より一般的・実用的な交流回路の意味や性質を理解する。
授業の進め方・方法:
＜授業の進め方＞
毎回、次の１．～３．の流れで授業を進める。
１．教員が、その日に学ぶテーマの背景と目的、概要を説明する（時間配分：30％）
２．学生が、グループワークをおこなう（時間配分：50％）
３．学生が、その日のテーマに関する振り返りテストを受ける（時間配分：20％）
＜授業内容＞
１．交流回路の計算法、共振回路
２．交流電力の計算
３．三相交流回路
４．電磁誘導結合回路
＜方法＞
配布されたワークシート（プリント）に、各自、教員の説明および板書内容の中から必要と思う部分を加筆する。
【予習と復習について】
・予習：前回までの授業内容のなかで、「自分は何がわかっていないのか」を明確に整理する。
・復習：ワークシートの内容を自主学習用のノートに整理する。
注意点:
・配布されたワークシートや問題集プリントは重要な記録（ポートフォリオ）となるので、なくさないように各自ファイリングするべし。
・自主学習用のノートを準備するべし。
・教科書は、授業での教員の説明を補足する参考書であると考えるべし。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
正弦波交流の表現方法のまとめ（瞬時値、複素数、フェーザ式、ベクトル図）
・ワークシート０ |
交流の瞬時値表現を、複素数表示に変換できる
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| 2週 |
直流回路を題材にした回路解析法の復習（電位分布と重ね合わせの原理）
・ワークシート１ |
基準点に対する任意の点の電位を求めることができる
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| 3週 |
直流回路を題材にした回路解析法の復習（テブナンの定理と網目電流法）
・振り返りテスト |
テブナンの定理を用いて回路の計算ができる
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| 4週 |
網目電流法のつづき（交流回路を少し扱う）
・ワークシート２ |
網目電流法を用いて回路の計算ができる
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| 5週 |
網目電流法のつづき（交流回路）
・問題プリント
・グループ学習 |
網目電流法を用いて回路の計算ができる
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| 6週 |
直列共振回路、誘導性・容量性リアクタンス
・ワークシート３ |
回路の抵抗とリアクタンスを求めることができる
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| 7週 |
並列共振回路、Q値
・ワークシート４ |
共振条件を求めることができる
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| 8週 |
並列共振回路（回路電流がゼロになる場合）、アドミタンスの直列・並列接続
・ワークシート５
・前期中間試験 |
アドミタンスを用いて回路の計算ができる
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| 2ndQ |
| 9週 |
前期中間試験問題の振り返りとやり直し |
自分の理解が不十分であった点を確認できる
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| 10週 |
交流電力の計算、電力ベクトル（複素電力）による計算について
・ワークシート６ |
有効電力と無効電力と皮相電力の関係をベクトルで説明できる
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| 11週 |
力率の改善（ベクトル的解法）、進相コンデンサ
・ワークシート７ |
力率を１にする（無効電力をゼロにする）ことができる
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| 12週 |
力率の改善
・問題プリント
・グループ学習 |
力率改善のための進相コンデンサの容量をもとめることができる
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| 13週 |
三相交流の波形表現、三角関数表現、フェーザ式表現、複素数表現、ベクトル図
・ワークシート８ |
対称三相交流を数式、図で表現できる
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| 14週 |
三相交流の原理と接続法（Δ接続とY接続）
・ワークシート９ |
三相交流の結線図が描ける
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| 15週 |
Δ接続とY接続の相電圧と線間電圧の関係
・ワークシート１０ |
Y接続では、線間電圧の大きさは相電圧の√3倍で、線間電圧の位相は相電圧より30°進むことを説明できる
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| 16週 |
前期のまとめ、振り返り
・ワークシート１１ |
前期の内容の要点をまとめることができる
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
回転磁界発生の様子
・ワークシート１２ |
三相交流電流が作る磁界の向きが、回転する様子を説明できる
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| 2週 |
Δ接続とY接続の相電流と線電流の関係
・ワークシート１３ |
Δ接続では、線電流の大きさは相電流の√3倍で、線電流の位相は相電流より30°遅れることを説明できる
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| 3週 |
Δ－Δ回路とY－Y回路の計算
・ワークシート１４ |
三相交流回路を3つの単相交流回路に分解できる
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| 4週 |
平衡三相負荷のΔ⇔Y変換、Δ－Y回路とY－Δ回路の計算
・ワークシート１５
・グループ学習 |
平衡三相負荷のΔ⇔Y変換ができる（スーパースターのデルタさん：Y→Δは3倍）
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| 5週 |
三相交流電力の計算
・ワークシート１６ |
電力は抵抗でしか消費されないことを理解できる
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| 6週 |
電験三種過去問の演習
・問題プリント
・グループ学習 |
グループのメンバと協力して演習問題を解くことができる
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| 7週 |
電験三種過去問の演習
・グループ発表
・問題の解説 |
グループのメンバと協力して演習問題を解くことができる
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| 8週 |
電験三種過去問の演習
・グループ発表
・問題の解説
・後期中間試験 |
グループのメンバと協力して演習問題を解くことができる
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| 4thQ |
| 9週 |
後期中間試験問題の振り返りとやり直し |
自分の理解が不十分であった点を確認できる
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| 10週 |
結合回路のイントロ（相互誘導とその応用例について） |
身の回りにある電磁誘導の例を挙げることができる
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| 11週 |
電磁誘導結合回路（１）：誘導起電力の正方向、Mの扱い、基本式
・ワークシート１７ |
電流の方向と磁束の方向、および誘導起電力の方向の関係を説明できる
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| 12週 |
電磁誘導結合回路（２）：例題と演習
・問題プリント
・グループ学習 |
グループのメンバと協力して演習問題を解くことができる
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| 13週 |
電磁誘導結合回路の演習
・解説プリント
・グループ学習 |
グループのメンバと協力して演習問題を解くことができる
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| 14週 |
変圧器結合回路（巻数比と電圧・電流比、１次換算）
・グループ学習 |
変圧器の原理を説明できる
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| 15週 |
演習問題の解説
・解説プリント |
変圧器結合回路における巻数比と電圧比、電流比の関係を説明できる
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| 16週 |
後期のまとめ、振り返り
・ワークシート１８ |
後期の内容の要点をまとめることができる
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電気回路 | 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5 |
| フェーザを用いて、簡単な交流回路の計算ができる。 | 3 | 前1 |
| 正弦波交流の複素表示を説明し、これを交流回路の計算に用いることができる。 | 3 | 前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。 | 3 | 前4,前5 |
| 網目電流法や節点電位法を用いて交流回路の計算ができる。 | 3 | 前4,前5 |
| 直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 3 | 前5,前6,前7 |
| 相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。 | 3 | 後11 |
| 理想変成器を説明できる。 | 3 | 後14 |
| 交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 3 | 前10 |
| 電力 | 三相交流における電圧・電流(相電圧、線間電圧、線電流)を説明できる。 | 3 | 前14,後2 |
| 電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ変換ができる。 | 3 | 後4 |
| 対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。 | 3 | 後3 |