到達目標
抵抗、コイル、コンデンサ素子における電圧と電流の関係を理解し、電気回路の計算に用いることができる。
非正弦波交流について理解し、非正弦波交流回路の計算ができる。
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 |
| 評価項目1 | 非正弦波交流をフーリエ級数展開することができ、高調波の影響を説明できる。 | 非正弦波交流のフーリエ級数展開による表現を説明できる。 | 非正弦波交流のフーリエ級数展開による表現を説明できない。 |
| 評価項目2 | 非正弦波交流の実効値・ひずみ率等を求めることができる。 | 非正弦波交流の実効値・ひずみ率等を説明できる。 | 非正弦波交流の実効値・ひずみ率等を説明できない。 |
| 評価項目3 | 非正弦波起電力に対する電流・電力等を求めることができる。 | 非正弦波起電力に対する電流・電力等を説明できる。 | 非正弦波起電力に対する電流・電力等を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
JABEE D1 専門分野に関する工業技術を理解し、応用する能力
教育方法等
概要:
電気回路Ⅰ、電気回路Ⅱの学習を基礎にして、非正弦波交流の取扱いを理解することができる。
授業の進め方・方法:
講義と演習によって理解を深める。
注意点:
事前学習はこれまで学んだ電気回路の計算が自在にできるようにし、数学（微積分・行列他）、応用数学（ラプラス変換・フーリエ級数）を確実に身に付けること。事後学習は教科書の問題を解けるようにしておくこと。
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
周期関数と非正弦波交流
三角関数の直交性 |
非正弦波交流とフーリエ級数の関係を理解できる。三角関数の直交性を理解できる。
|
| 2週 |
フーリエ級数展開 |
非正弦波交流をフーリエ級数展開することができる。
|
| 3週 |
非正弦波の実効値 |
非正弦波の実効値を求めることができる。電気回路における高調波の影響を説明できる。
|
| 4週 |
ひずみ率、波高率、波形率 |
ひずみ率、波高率、波形率を求めることができる。
|
| 5週 |
非正弦波交流回路の計算 |
非正弦波の瞬時電力、有効電力、皮相電力、力率、電流を説明できる。
|
| 6週 |
非正弦波交流回路の計算 |
非正弦波交流回路の電流・電力等を求めることができる。
|
| 7週 |
非正弦波交流回路の計算 |
非正弦波交流回路の電流・電力等を求めることができる。
|
| 8週 |
試験 |
|
| 4thQ |
| 9週 |
|
|
| 10週 |
|
|
| 11週 |
|
|
| 12週 |
|
|
| 13週 |
|
|
| 14週 |
|
|
| 15週 |
|
|
| 16週 |
|
|
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 | 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 | |
| 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。 | 3 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。 | 3 | |
| 理想変成器を説明できる。 | 3 | |
| 交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
| RL直列回路やRC直列回路等の単エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 3 | |
| RLC直列回路等の複エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 3 | |
| 電磁気 | 電荷及びクーロンの法則を説明でき、点電荷に働く力等を計算できる。 | 3 | |
| 電界、電位、電気力線、電束を説明でき、これらを用いた計算ができる。 | 3 | |
| ガウスの法則を説明でき、電界の計算に用いることができる。 | 3 | |
| 導体の性質を説明でき、導体表面の電荷密度や電界などを計算できる。 | 3 | |
| 誘電体と分極及び電束密度を説明できる。 | 3 | |
| 電子工学 | 電子の電荷量や質量などの基本性質を説明できる。 | 3 | |
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 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |