概要:
座学の理解しにくい点を実験により理解してもらう.主に3 年生で学ぶ電気回路(交流理論),電気機器Ⅰおよび電子工学の範囲を実験テーマとしている.
授業の進め方・方法:
報告書90 %,実技試験10 %として総合判断し,総合評価50 点以上を合格とする.報告書は基本構成,論旨の明瞭さ,図表の正確性,考察内容,レポートの提出状況を評価する.実技試験は,指定時間内に指示されたテーマとその回路を実際に組むことで評価する.ただし,全テーマの報告書提出を評価条件とし,1テーマでも未提出のレポートがある場合,報告書の評価は0点とする.
注意点:
電気主任技術者認定の必修科目である.
・報告書は「3年工学実験実習Ⅱについて」(講義中に配布)に書かれている項目を順守すること.守られていない場合,減点もしくは未完成とみなす.
・報告書の提出期限は必ず守ること.遅れる場合は理由とともに事前に連絡すること.
・未完成の報告書を提出した場合,そのテーマのレポート評価は大幅な減点をする.
・実技試験においてスマートフォン・タブレット端末の使用は不正とみなす.
開講前の準備学習として,実験テーマに関する講義内容を予習・復習しておくこと.事前学習として次回行う実験の予習を必ず行う.また,事後学習として実験結果を整理し,考察を行い,報告書にまとめる.
【オフィスアワー】16:00-17:00
※会議等で不在となることがあるので,事前に教員の予定を聞いておくことを薦める.実施日,時間は柔軟に対応する(上記時間帯以外も対応します).
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス |
実験実習の進め方がわかる.
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| 2週 |
実験概要説明(前期) |
各実験テーマ(前期)の概要を理解できる.
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| 3週 |
単相変圧器の特性試験(1週目) |
変圧器の絶縁試験,極性試験,無負荷試験,短絡試験を実施し,その内容を理解できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 4週 |
単相変圧器の特性試験(2週目) |
変圧器の負荷試験を実施し,その内容を理解できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 5週 |
太陽電池の特性試験(1週目) |
太陽電池を用いて電圧電流特性を測定し,その特性を理解できる.また,太陽電池における影の影響を理解できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 6週 |
太陽電池の特性試験(2週目) |
太陽電池を用いて電圧電流特性を測定し,その特性を理解できる.また,入射強度の影響を理解できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 7週 |
直流機の特性試験(1週目) |
直流電動機の始動,逆起電力,速度制御を理解できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 8週 |
直流機の特性試験(2週目) |
直流発電機の無負荷特性,外部特性を理解できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 2ndQ |
| 9週 |
ブレーカ及び過電流継電器の動作特性(1週目) |
安全ブレーカと漏電ブレーカの動作特性を理解できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 10週 |
ブレーカ及び過電流継電器の動作特性(2週目) |
過電流継電器の特性を理解できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 11週 |
交流回路のベクトル軌跡と位相差(1週目) |
RL,RC回路のベクトル軌跡を実験を通して理解できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 12週 |
交流回路のベクトル軌跡と位相差(2週目) |
RL,RC回路の電圧と電流の遅れおよび進みを実験を通して理解できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 13週 |
前期実験実習の復習 |
前期実験テーマの復習をし,実験内容を理解できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 14週 |
実技試験対策 |
実技試験対策として各テーマの実験回路を復習し,回路を構成できる.
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| 15週 |
実技試験 |
与えられた実験テーマの回路を組むことができる.
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス |
実験の進め方がわかる.
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| 2週 |
実験概要説明(後期) |
各実験テーマ(後期)の概要を理解できる.
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| 3週 |
トランジスタの静特性と増幅回路の特性測定(1週目) |
バイポーラトランジスタおよびユニポーラトランジスタの静特性を理解できる.さらに,増幅回路の特性を測定できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 4週 |
トランジスタの静特性と増幅回路の特性測定(2週目) |
バイポーラトランジスタおよびユニポーラトランジスタの静特性を理解できる.さらに,増幅回路の特性を測定できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 5週 |
RC回路の周波数特性(1週目) |
RとCを組み合わせた回路の周波数特性を理解できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 6週 |
RC回路の周波数特性(2週目) |
RとCを組み合わせた回路の周波数特性を理解できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 7週 |
波形変換回路の実験(1週目) |
パルス特性および非線形変換回路の特性を測定し,波形変換の概念を理解できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 8週 |
波形変換回路の実験(2週目) |
パルス特性および非線形変換回路の特性を測定し,波形変換の概念を理解できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 4thQ |
| 9週 |
論理回路の基本(1週目) |
論理回路の各定理を理解し,実回路を組んで理解できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 10週 |
論理回路の基本(2週目) |
論理回路の各定理を理解し,実回路を組んで理解できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 11週 |
共振回路のインピーダンス特性測定(1週目) |
LC直列共振回路,LC並列共振回路の共振回路を測定を通して理解できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 12週 |
共振回路のインピーダンス特性測定(2週目) |
LC直列共振回路,LC並列共振回路の共振回路を測定を通して理解できる.また,実験に必要なスキルを修得できる.
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| 13週 |
後期実験実習の復習 |
後期実験テーマの復習をし,実験内容を理解できる.
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| 14週 |
実技試験対策 |
実技試験対策として各テーマの実験回路を復習し,回路を構成できる.
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| 15週 |
実技試験 |
与えられた実験テーマの回路を組むことができる.
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| 16週 |
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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 | 正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 4 | 前11,前12 |
| フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | 前11,前12 |
| 理想変成器を説明できる。 | 2 | 前3,前4 |
| 交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 2 | 前3,前4 |
| 電子工学 | 真性半導体と不純物半導体を説明できる。 | 1 | 前5,前6 |
| 半導体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 2 | 前5,前6 |
| pn接合の構造を理解し、エネルギーバンド図を用いてpn接合の電流―電圧特性を説明できる。 | 2 | 前5,前6 |
| 電力 | 直流機の原理と構造を説明できる。 | 2 | 前7,前8 |
| 変圧器の原理、構造、特性を説明でき、その等価回路を説明できる。 | 2 | 前3,前4 |
| 計測 | 指示計器について、その動作原理を理解し、電圧・電流測定に使用する方法を説明できる。 | 2 | 前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12 |
| 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】 | 電圧・電流・電力などの電気諸量の測定が実践できる。 | 3 | 前3,前4,前7,前8,前9,前10,前11,前12,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後11,後12 |
| 抵抗・インピーダンスの測定が実践できる。 | 3 | 前11,前12,後12 |
| オシロスコープを用いて実際の波形観測が実施できる。 | 3 | 前11,前12,後5,後6,後7,後8 |
| 電気・電子系の実験を安全に行うための基本知識を習得する。 | 3 | 前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12 |
| 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。 | 4 | 後5,後6,後11,後12 |
| 共振について、実験結果を考察できる。 | 4 | 後11,後12 |
| 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。 | 4 | 後3,後4 |
| 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。 | 4 | 後3,後4 |
| 論理回路の動作について実験結果を考察できる。 | 4 | 後3,後4,後9,後10 |
| ディジタルICの使用方法を習得する。 | 4 | 後3,後4,後9,後10 |