到達目標
電気エネルギーを取り扱うための必要な電気の基礎知識を習得することを目標とする。
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 |
| 交流回路の計算 | 複素数を用いて、インピーダンス、回路網の計算ができる。 | 位相と振幅にわけて、ベクトル計算ができる。 | 交流における位相と振幅の意味が理解できない。 |
| 三相交流 | 三相交流とその様々な回路を理解し説明できる。 | 三相交流の意味と位相の関係を理解できる。 | 三相交流の意味がわからない。 |
| 非正弦交流回路 | 非正弦交流や過渡的な電気に対する回路の応答が説明できる。 | 周波数の意味を説明し、様々な波を扱う回路の名称を答えられる。 | 周波数の意味がわからない。 |
| 電気エネルギー制御のための半導体素子 | 電気制御を行うための回路と素子を説明できる。 | ダイオードとトランジスタを説明できる。 | 半導体が何かわからない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 1 機械工学、電気工学、材料工学の分野にわたるエネルギーシステムに関する体系的な知識と技術を身に付ける
学習・教育到達度目標 2 要素技術や融合・複合システムの設計・分析・評価等の基盤技術を身に付ける
教育方法等
概要:
交流回路から複雑な波形の回路計算ができるようにするとともに、簡単な電子回路を用いて、整流、増幅、制御の基礎を学ぶ
授業の進め方・方法:
教科書とプリントを用いて授業を行ったのち、回路網の計算演習、実際の回路の製作も行う。
注意点:
教材費として2000円程度以上を要する。
（作成したテスターや作品は持ち帰れます。）
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
交流回路の複素数表示 |
複素数表示について理解し、説明できる
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| 2週 |
記号法による交流回路の計算
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複素数または記号法を用いて交流回路を計算できる。
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| 3週 |
回路網の計算（１） |
交流回路網の計算ができる
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| 4週 |
回路網の計算（２） |
交流回路網の計算ができる
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| 5週 |
交流回路の計算演習 |
交流回路網の計算の演習
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| 6週 |
三相交流回路（１） |
三相交流回路が理解できる
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| 7週 |
三相交流回路（２） |
三相交流回路の計算ができる
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| 8週 |
三相交流電力 |
三相交流の電力について説明できる
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| 2ndQ |
| 9週 |
回転磁界 |
回転磁界について説明できる
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| 10週 |
三相交流の計算演習 |
三相交流全体の演習
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| 11週 |
非正弦波交流（１） |
矩形波、三角波などについてその現象を高調波を用いて説明できる
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| 12週 |
非正弦波交流（２） |
矩形波、三角波などの電力の取り扱いについて説明できる。
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| 13週 |
過渡現象 |
過渡的な電気の回路の応答について説明できる
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| 14週 |
微分回路と積分回路 |
微分回路、積分回路について説明できる。
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| 15週 |
微分回路と積分回路の演習 |
微分回路、積分回路について、計算できる
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| 16週 |
総合演習 |
総合演習
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
半導体素子 |
半導体の性質について理解し、説明できる
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| 2週 |
ダイオードと整流回路 |
ダイオードを用いた整流を説明できる
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| 3週 |
トランジスタと増幅、スイッチング制御 |
トランジスタを用いた増幅とスイッチング制御について説明できる
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| 4週 |
ダイオード、トランジスタの規格 |
ダイオードやトランジスタの企画について読むことができる。
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| 5週 |
ダイオード、トランジスタ回路の演習 |
ダイオード、トランジスタを用いた回路の動作を説明できる。
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| 6週 |
電気回路総合演習 |
電気回路全般の説明ができる
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| 7週 |
オペアンプ回路(1) |
オペアンプの特性
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| 8週 |
オペアンプ回路(2) |
反転増幅器
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| 4thQ |
| 9週 |
オペアンプ回路(3) |
非反転増幅器
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| 10週 |
オペアンプ回路(4) |
オペアンプの応用
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| 11週 |
トランジスタを使った自主作品の製作(1) |
アクティブスピーカーまたは、速度可変自動車の製作
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| 12週 |
トランジスタを使った自主作品の製作(2) |
アクティブスピーカーまたは、速度可変自動車の製作
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| 13週 |
トランジスタを使った自主作品の製作(3) |
アクティブスピーカーまたは、速度可変自動車の製作
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| 14週 |
トランジスタを使った自主作品の製作(4) |
アクティブスピーカーまたは、速度可変自動車の製作
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| 15週 |
製作レポートの作成 |
製作レポートの作成
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| 16週 |
製作レポートの作成 |
製作レポートの作成
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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 |
| 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 | |
| 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。 | 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 | |
| 交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
| 電子回路 | ダイオードの特徴を説明できる。 | 3 | |
| バイポーラトランジスタの特徴と等価回路を説明できる。 | 3 | |
| FETの特徴と等価回路を説明できる。 | 3 | |
| 利得、周波数帯域、入力・出力インピーダンス等の増幅回路の基礎事項を説明できる。 | 3 | |
| トランジスタ増幅器のバイアス供給方法を説明できる。 | 3 | |
| 演算増幅器の特性を説明できる。 | 3 | |
| 演算増幅器を用いた基本的な回路の動作を説明できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 製作レポート | 発表 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 75 | 25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 15 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 15 |
| 専門的能力 | 60 | 25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 85 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |