到達目標
①ＲＣ回路の過渡現象を理解し，微分回路や積分回路に応用できる．
②回路解析に関する各種理論を理解し，ツールとして正しく使うことができる．
③正弦波交流の複素数表現を理解し，複素数を用いた各種交流回路の解析ができる．
④複素数を用いて交流電力の計算ができる．
⑤複素数を用いて三相交流回路の解析ができる．
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 |
| RC回路の過渡現象 | RC回路の過渡現象の内容を理解し、応用できる。 | RC回路の過渡現象の内容を理解している。 | RC回路の過渡現象の内容を理解していない。 |
| 複素数と交流回路 | 複素数と交流回路の内容を理解し、応用できる。 | 複素数と交流回路の内容を理解している。 | 複素数と交流回路の内容を理解していない。 |
| 交流電力 | 交流電力の内容を理解し、応用できる。 | 交流電力の内容を理解している。 | 交流電力の内容を理解していない。 |
| 交流回路の周波数特性 | 交流回路の周波数特性の内容を理解し、応用できる。 | 交流回路の周波数特性の内容を理解している。 | 交流回路の周波数特性の内容を理解していない。 |
| 共振回路 | 共振回路の内容を理解し、応用できる。 | 共振回路の内容を理解している。 | 共振回路の内容を理解していない。 |
| 交流回路の回路網解析 | 交流回路の回路網解析の内容を理解し、応用できる。 | 交流回路の回路網解析の内容を理解している。 | 交流回路の回路網解析の内容を理解していない。 |
| 電磁誘導結合回路の解析 | 電磁誘導結合回路の解析の内容を理解し、応用できる。 | 電磁誘導結合回路の解析の内容を理解している。 | 電磁誘導結合回路の解析の内容を理解していない。 |
| 三相交流 | 三相交流の内容を理解し、応用できる。 | 三相交流の内容を理解している。 | 三相交流の内容を理解していない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
ＲＣ回路の過渡現象，回路網に関する各種理論，複素数を用いた各種交流回路の解析法，交流電力や三相交流回路の解析法について，演習を交えながら学習する．
授業の進め方・方法:
中間試験は50分の試験を実施する．期末試験は50分の試験を実施する．
定期試験の成績を80％，演習の取り組み状況などを20％として総合的に評価し，60点以上を合格とする．
注意点:
授業は講義と演習を並行して実施する．演習問題には積極的に取り組むこと．
電気における回路関係の基礎科目であるので，内容を確実に理解すること．
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 |
ＲＣ回路の過渡現象① |
ＲＣ回路の充放電現象，過渡現象の定式化
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| 2週 |
ＲＣ回路の過渡現象② |
ＲＣ積分回路，ＣＲ微分回路
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| 3週 |
複素数と交流回路① |
複素数とフェーザ表示，複素数の基本演算
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| 4週 |
複素数と交流回路② |
オイラーの公式，複素数の指数関数表示
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| 5週 |
複素数と交流回路③ |
ＲＬＣ直列回路・並列回路の複素数による解法
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| 6週 |
複素数と交流回路④ |
直並列回路の複素数による解法
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| 7週 |
総合演習 |
総合演習
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| 8週 |
交流電力① |
複素数表示による交流電力の表現
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| 2ndQ |
| 9週 |
交流電力② |
最大電力供給条件，インピーダンスマッチング
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| 10週 |
交流電力③ |
力率補正，交流電力の計測法
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| 11週 |
交流回路の周波数特性① |
直列回路の周波数特性，インピーダンス軌跡
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| 12週 |
交流回路の周波数特性➁ |
並列回路の周波数特性，アドミタンス軌跡
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| 13週 |
直列共振回路の特性 |
共振特性とQ値
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| 14週 |
並列共振回路の特性 |
反共振特性と巻線抵抗を考慮した並列共振
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| 15週 |
前期の学習のまとめ |
前期の学習内容の総括と後期の学習内容の把握
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
交流回路の回路網解析① |
電圧源回路と電流源回路
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| 2週 |
交流回路の回路網解析➁ |
枝電流解析，網目電流解析
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| 3週 |
交流回路の回路網解析➂ |
重ねの理による解析
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| 4週 |
交流回路の回路網解析④ |
テブナンの定理による解析
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| 5週 |
交流回路の回路網解析➄ |
節点電位解析
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| 6週 |
交流回路の回路網解析⑥ |
各種交流回路解析の総合演習
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| 7週 |
総合演習 |
総合演習
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| 8週 |
電磁誘導結合回路の解析① |
和動結合，差動結合，相互インダクタンス
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| 4thQ |
| 9週 |
電磁誘導結合回路の解析➁ |
誘導結合回路の考え方，解析方法
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| 10週 |
電磁誘導結合回路の解析➂ |
誘導結合回路の考え方，解析方法
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| 11週 |
三相交流① |
三相交流の複素数表示
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| 12週 |
三相交流② |
Ｙ－Ｙ結線回路の解法
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| 13週 |
三相交流③ |
Δ－Δ結線回路の解法
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| 14週 |
三相交流④ |
Ｙ－Δ・Δ－Ｙの相互変換，三相交流回路の電力
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| 15週 |
後期の学習のまとめ |
後期の学習内容の総括と上級学年の学習内容の把握
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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 | |
| 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 | |
| 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 | |
評価割合
| 試験 | 演習の取り組み | 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 | 40 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 専門的能力 | 30 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 40 |
| 分野横断的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |