到達目標
①直流発電機の原理、理論を理解し、起電力、出力等を計算できる。
②直流電動機の理論を理解し、トルク、回転速度等を計算できる。
③単相変圧器の原理、理論を理解し、電圧、電流、出力等を計算できる。
④三相変圧器、単相変圧器の三相結線、各種変圧器を理解し、電圧、電流、出力等を計算できる。
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 |
直流機 | 直流発電機、直流電動機を理解し、応用できる。 | 直流発電機、直流電動機を理解している。 | 直流発電機、直流電動機を理解していない。 |
単相変圧器 | 単相変圧器を理解し、応用できる。 | 単相変圧器を理解している。 | 単相変圧器を理解していない。 |
三相変圧器、単相変圧器の三相結線 | 三相変圧器、単相変圧器の三相結線を理解し、応用できる。 | 三相変圧器、単相変圧器の三相結線を理解している。 | 三相変圧器、単相変圧器の三相結線を理解していない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
直流発電機、直流電動機、単相変圧器、三相変圧器、単相変圧器の三相結線について、原理、構造、理論を学習する。
授業の進め方・方法:
定期試験の成績を80%、課題や小テストの成績を20%として総合的に評価し、60点以上を合格とする。
中間試験は50分間で実施する。期末試験は50分間で実施する。再試験は学年の成績が40点以上、60点未満の場合に実施する。
ただし、新型コロナウィルスの影響により渡日できない留学生については、試験評価を課題評価に代えるものとする。
注意点:
電磁誘導の法則、電流と磁界の相互作用、直流回路、交流回路、電圧・電流・ただし力率・電力を理解しておく事。また予習・復習も必要である。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
電磁誘導の法則 |
フレミングの右手の法則、誘導起電力
|
2週 |
直流発電機の原理と構造 |
電機子、整流子、界磁、鉄心、磁気回路
|
3週 |
電機子巻線法 |
波巻、重ね巻、並列回路数
|
4週 |
直流発電機の理論 |
誘導起電力、機械入力、出力、電機子反作用
|
5週 |
直流発電機の種類(1) |
永久磁石発電機、他励発電機、自励発電機
|
6週 |
直流発電機の種類(2) |
分巻発電機、直巻発電機、複巻発電機
|
7週 |
問題演習・中間試験 |
問題演習(直流発電機の授業まとめ)・中間試験
|
8週 |
電磁力 |
フレミングの左手の法則、電磁力
|
2ndQ |
9週 |
直流電動機の原理と構造 |
電機子、整流子、界磁、磁気回路
|
10週 |
直流電動機の理論(1) |
逆起電力、回転速度
|
11週 |
直流電動機の理論(2) |
トルク、出力、電機子反作用
|
12週 |
直流電動機の種類 |
分巻電動機、直巻電動機、複巻電動機
|
13週 |
直流電動機の運転方法 |
直流電動機の始動、速度制御、制動
|
14週 |
特殊直流機 |
電気動力計、単極発電機
|
15週 |
問題演習 |
問題演習 直流機のまとめ
|
16週 |
|
|
後期 |
3rdQ |
1週 |
単相変圧器の原理 |
ファラデーの電磁誘導の法則、磁束、起電力
|
2週 |
単相変圧器の構造 |
鉄心、巻線、絶縁材料
|
3週 |
単相変圧器の理論(1) |
理想変圧器、巻数比、一次・二次の電圧・電流
|
4週 |
単相変圧器の理論(2) |
励磁回路、励磁電流、巻線抵抗、漏れリアクタンス
|
5週 |
単相変圧器の等価回路 |
一次・二次側へ変換した等価回路
|
6週 |
単相変圧器の損失と測定 |
無負荷損、負荷損、効率
|
7週 |
問題演習・中間試験 |
問題演習(単相変圧器の授業まとめ)・中間試験
|
8週 |
変圧器の極性と並行運転 |
極性と端子記号、並行運転の条件
|
4thQ |
9週 |
三相交流、三相変圧器 |
三相交流、三相変圧器の構造
|
10週 |
単相変圧器の三相結線(1) |
Δ-Δ、Δ-Y結線
|
11週 |
単相変圧器の三相結線(2) |
Y-Δ、Y-Y結線
|
12週 |
単相変圧器の三相結線(3) |
三相結線における一相の電圧および線間電圧の波形
|
13週 |
単相変圧器の三相結線(4) |
V-V結線
|
14週 |
特殊変圧器 |
単巻変圧器、磁気漏れ変圧器、計器用変成器
|
15週 |
問題演習 |
問題演習 三相変圧器、三相結線、特殊変圧器の授業まとめ
|
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 | 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 | |
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 | |
直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 4 | |
相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。 | 4 | |
理想変成器を説明できる。 | 4 | |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
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。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 課題等 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |