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
学士区分 2 電気系
必修科目 21 電気系
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、実際の回路について、与えられた回路製作か、自主課題の製作も行う。
注意点:
・本科目では、CBTにより成績評価を行う。CBTは原則として、教員の監督下で何度でも受験可能とする。
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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。
演習・自主課題の実施。
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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。
演習・自主課題の実施。
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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。
演習・自主課題の実施。
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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。
演習・自主課題の実施。
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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。
演習・自主課題の実施。
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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。
演習・自主課題の実施。
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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。
演習・自主課題の実施。
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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。
演習・自主課題の実施。
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| 2ndQ |
| 9週 |
回転磁界 |
回転磁界について説明できる。
演習・自主課題の実施。
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| 10週 |
三相交流の計算演習 |
三相交流全体の演習。
演習・自主課題の実施。
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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。
演習・自主課題の実施。
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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。
演習・自主課題の実施。
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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。
演習・自主課題の実施。
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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。
演習・自主課題の実施。
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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。
演習・自主課題の実施。
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| 16週 |
総合演習 |
受動素子全体の総合演習。
演習・自主課題の実施。
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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。
演習・自主課題の実施。
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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。
演習・自主課題の実施。
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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。
演習・自主課題の実施。
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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。
演習・自主課題の実施。
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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。
演習・自主課題の実施。
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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。
演習・自主課題の実施。
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| 7週 |
オペアンプ回路(1) |
オペアンプの特性。
演習・自主課題の実施。
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| 8週 |
オペアンプ回路(2) |
反転増幅器。
演習・自主課題の実施。
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| 4thQ |
| 9週 |
オペアンプ回路(3) |
非反転増幅器。
演習・自主課題の実施。
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| 10週 |
オペアンプ回路(4) |
オペアンプの応用。
演習・自主課題の実施。
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| 11週 |
電気回路を応用した自主作品の製作(1) |
アクティブスピーカーまたは、自主作品の製作。
演習・自主課題の実施。
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| 12週 |
電気回路を応用した自主作品の製作(2) |
アクティブスピーカーまたは、自主作品の製作。
演習・自主課題の実施。
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| 13週 |
電気回路を応用した自主作品の製作(3) |
アクティブスピーカーまたは、自主作品の製作。
演習・自主課題の実施。
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| 14週 |
電気回路を応用した自主作品の製作(4) |
アクティブスピーカーまたは、自主作品の製作。
演習・自主課題の実施。
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| 15週 |
製作レポートの作成 |
これまでの成果をまとめ、発表の準備ができる。
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| 16週 |
成果発表 |
成果の発表・意見交換を行うことができる。
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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 | 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 | |
| 発振回路の特性、動作原理を説明できる。 | 3 | |
| 変調・復調回路の特性、動作原理を説明できる。 | 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 | |
| エレクトロンボルトの定義を説明し、単位換算等の計算ができる。 | 3 | |
| 原子の構造を説明できる。 | 3 | |
| 金属の電気的性質を説明し、移動度や導電率の計算ができる。 | 3 | |
| 計測 | 電圧降下法による抵抗測定の原理を説明できる。 | 3 | |
| ブリッジ回路を用いたインピーダンスの測定原理を説明できる。 | 3 | |
| 電力量の測定原理を説明できる。 | 3 | |
| 分野別の工学実験・実習能力 | 電気・電子系分野【実験・実習能力】 | 電気・電子系【実験実習】 | インピーダンスの周波数特性を考慮し、実験結果を考察できる。 | 2 | |
| 共振について、実験結果を考察できる。 | 2 | |
| ダイオードの電気的特性の測定法を習得し、その実験結果を考察できる。 | 1 | |
| トランジスタの電気的特性の測定法を習得し、その実験結果を考察できる。 | 1 | |
| 増幅回路等(トランジスタ、オペアンプ)の動作に関する実験結果を考察できる。 | 1 | |
| 論理回路の動作について実験結果を考察できる。 | 1 | |
| ディジタルICの使用方法を習得する。 | 1 | |