到達目標
1.四端子回路網の取り扱いを理解し,計算ができる.
2.電力の発電,送電,配電に用いられる3相交流回路について理解し,計算ができる.
3.多相交流回路の構造と解析法を理解し,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 | 四端子回路網の各種パラメータを理解し,関係した問題を解くことができる. | 四端子回路網の各種パラメータを理解できる. | 四端子回路網の各種パラメータを理解できない. |
評価項目2 | 3相交流回路について理解でき,関係した問題を解くことができる. | 3相交流回路について理解できる. | 3相交流回路について理解できない. |
評価項目3 | 多相交流回路の構造と解析法を理解し,問題を解くことができる. | 多相交流回路の構造と解析法を理解できる. | 多相交流回路の構造と解析法を理解できない. |
学科の到達目標項目との関係
(D) 専門分野の知識と情報技術を身につける。
説明
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教育方法等
概要:
四端子回路網は周波数フィルタなどの設計に有効である.分布定数回路の解析および多相交流は,送電線や通信線の伝送損失などの解析に不可欠である.本講義では,高度な電気回路解析方法について学習する.
授業の進め方・方法:
講義形式の授業である.定期試験(前期末試験35%,学年末試験35%),提出物等(課題レポート,小テスト)20%,受講態度10%(出席率,授業態度,試験時の態度等を加味した結果)とし,総合評価60点以上を合格とする.ただし,コロナ対応により遠隔授業によるe-ラーニング形式(教材配信)で講義を行う可能性もある.遠隔講義の場合,定期試験の評価は授業中の課題による評価に替わる場合もある.
各試験は,各到達目標に対応した内容の問題を出題する.試験問題のレベルは,各到達目標が確認できる程度とする.
注意点:
電気主任技術者認定の必修科目である.
・授業中の居眠りや許可なく携帯電話・スマートフォン・タブレット端末を使用した場合、受講態度の大幅な減点となるので注意すること.
・写しと判断した課題は誰がオリジナルであろうと0点とする.
事前・事後学習、オフィスアワー
【オフィスアワー】16:00-17:00
授業の属性・履修上の区分
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 |
ガイダンス |
講義の進め方,評価について理解できる.
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2週 |
四端子回路網の基礎 |
四端子回路網における基礎公式を理解できる.
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3週 |
四端子回路網の行列による表示 |
アドミタンス行列,インピーダンス行列,四端子行列,G行列,H行列を理解できる.
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4週 |
四端子回路網の行列による表示 |
アドミタンス行列,インピーダンス行列,四端子行列,G行列,H行列を理解できる.
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5週 |
四端子回路網の行列による表示 |
アドミタンス行列,インピーダンス行列,四端子行列,G行列,H行列を理解できる.
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6週 |
四端子回路網の行列による表示 |
アドミタンス行列,インピーダンス行列,四端子行列,G行列,H行列を理解できる.
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7週 |
四端子回路網の接続 |
四端子回路網の接続について理解できる.
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8週 |
四端子回路網の接続 |
四端子回路網の接続について理解できる.
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2ndQ |
9週 |
四端子回路網の接続 |
四端子回路網の接続について理解できる.
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10週 |
等価回路 |
四端子回路網の等価回路を理解できる.
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11週 |
等価回路 |
四端子回路網の等価回路を理解できる.
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12週 |
等価回路 |
四端子回路網の等価回路を理解できる.
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13週 |
対称四端子網と二等分定理 |
対称四端子網と二等分定理を理解できる.
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14週 |
対称四端子網と二等分定理 |
対称四端子網と二等分定理を理解できる.
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15週 |
前期末試験 |
前期の範囲を包括的に理解できる.
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
多相交流 |
三相交流の基礎を理解できる.
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2週 |
回路の結線法 |
星形結線(Y結線)と環状結線(Δ結線)方式について理解できる.
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3週 |
回路の結線法 |
星形結線(Y結線)と環状結線(Δ結線)方式について理解できる.
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4週 |
平衡三相回路 |
平衡三相回路を理解できる.
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5週 |
平衡三相回路における電力 |
平衡三相回路における電力の計算および力率の関係を理解できる.
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6週 |
二相交流 |
二相交流について理解できる.
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7週 |
二相交流 |
二相交流について理解できる.
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8週 |
不平衡三相回路 |
不平衡三相回路について理解できる.
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4thQ |
9週 |
不平衡三相回路 |
不平衡三相回路について理解できる.
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10週 |
対称座標法 |
対称成分への分解とベクトルオペレータの扱いを理解できる.
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11週 |
対称座標法 |
対称成分への分解とベクトルオペレータの扱いを理解できる.
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12週 |
不平衡負荷 |
不平衡負荷について理解できる.
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13週 |
不平衡負荷 |
不平衡負荷について理解できる.
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14週 |
対称座標法による電力 |
三相交流発電機の基本式を理解できる.
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15週 |
学年末試験 |
後期の内容を包括的に理解できている.
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16週 |
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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 | 電荷と電流、電圧を説明できる。 | 4 | |
オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。 | 4 | |
キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。 | 4 | |
合成抵抗や分圧・分流の考え方を用いて、直流回路の計算ができる。 | 4 | |
ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 4 | |
電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | |
フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
重ねの理を用いて、回路の計算ができる。 | 4 | |
網目電流法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | |
節点電位法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | |
テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ変換ができる。 | 4 | |
対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。 | 4 | |
評価割合
| 後期中間試験 | 学年末試験 | 課題,小テスト | 態度 | | | 合計 |
総合評価割合 | 35 | 35 | 20 | 10 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 15 | 15 | 10 | 10 | 0 | 0 | 50 |
専門的能力 | 15 | 15 | 10 | 0 | 0 | 0 | 40 |
分野横断的能力 | 5 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |