電気回路

科目基礎情報

学校 群馬工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 電気回路
科目番号 2J002 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 電子情報工学科 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 『電気回路入門』(大豆生田利章、近代科学社digital)
担当教員 大墳 聡

到達目標

□オームの法則を用いた計算ができる。
□抵抗の直列接続と並列接続に関する計算ができる。
□キルヒホッフの法則を用いた直流回路の計算ができる。
□重ね合わせの理およびテブナンの定理を用いた計算ができる。
□複素数を用いた正弦波の表現ができる。
□交流回路のインピーダンス・アドミタンスの計算ができる。
□交流素子の直列接続と並列接続に関する計算ができる。
□交流電力に関する計算ができる。

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オームの法則を用いた計算ができる。オームの法則を用いた簡単な計算ができる。オームの法則を用いた計算ができない。
評価項目2抵抗の直列接続と並列接続に関する計算ができる。抵抗の直列接続と並列接続に関する簡単な計算ができる。抵抗の直列接続と並列接続に関する計算ができない。
評価項目3キルヒホッフの法則を用いた直流回路の計算ができる。キルヒホッフの法則を用いた直流回路の簡単な計算ができる。キルヒホッフの法則を用いた直流回路の計算ができない。
評価項目4重ね合わせの理およびテブナンの定理を用いた計算ができる。重ね合わせの理およびテブナンの定理を用いた簡単な計算ができる。重ね合わせの理およびテブナンの定理を用いた計算ができない。
評価項目5複素数を用いた正弦波の表現ができる。複素数を用いた正弦波の表現が多少できる。複素数を用いた正弦波の表現ができない。
評価項目6交流回路のインピーダンス・アドミタンスの計算ができる。交流回路のインピーダンス・アドミタンスの簡単な計算ができる。交流回路のインピーダンス・アドミタンスの計算ができない。
評価項目7交流素子の直列接続と並列接続に関する計算ができる。交流素子の直列接続と並列接続に関する簡単な計算ができる。交流素子の直列接続と並列接続に関する計算ができない。
評価項目8交流電力に関する計算ができる。交流電力に関する簡単な計算ができる。交流電力に関する計算ができない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
抵抗・コンデンサ・コイルからなる直流回路と交流回路の取り扱い方や電気回路の電圧・電流分布を回路方程式や諸定理を用いて求める方法を習得し、電気・電子工学を履修するのに必要な基本的な能力を養う。
授業の進め方・方法:
授業と演習を組み合わせた形式で行う。毎回授業の始めで、前回の単元についての提出課題の演習を行う。また中間試験または期末試験までの間に間の試験を実施する。
注意点:
1年の数学(三角関数・複素数・連立方程式)を理解していることが前提となる。
3年以降の電気回路・電子回路の基礎になる科目である。

提出課題については次の週に返却する。〇でないものについては、中間試験または期末試験までに提出して〇とすること。課題の総数に対する○の数で演習課題の評価を行う。中間試験または期末試験前の最後の講義を提出期限とするので、〇となっていない演習課題を貯めないこと。

各種資料は Teams および https://www9.gunma-ct.ac.jp/staff/ohtsuka/kougi/kairo2nd/ を確認してください。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス・電気回路の基礎概念 授業の進め方/電気回路と電流・電圧
2週 直流回路 直流電圧と直流電流/オームの法則と電圧降下
3週 直流回路 直流電源と内部抵抗/直流電力
4週 直流回路 抵抗の直列接続
5週 直流回路 抵抗の並列接続/直並列回路
6週 直流回路 ブリッジ回路/等価回路
7週 演習 前期中間試験以前の単元について演習課題を通して理解を深める
8週 中間試験
2ndQ
9週 直流回路網 キルヒホッフの法則:枝電流法
10週 直流回路網 キルヒホッフの法則:閉路電流法
11週 直流回路網 重ね合わせの理
12週 直流回路網 鳳・テブナンの定理
13週 直流回路網 鳳・テブナンの定理
14週 演習 前期中間試験以降の単元について演習課題を通して理解を深める
15週 期末試験
16週 正弦波交流とフェーザ 正弦波交流
後期
3rdQ
1週 正弦波交流とフェーザ 複素数の表示形式と各種計算
2週 正弦波交流とフェーザ フェーザ
3週 交流回路 インピーダンスとアドミタンス
4週 交流回路 交流電源/インピーダンスとアドミタンスの合成
5週 交流回路 直列回路/並列回路
6週 交流回路 直並列回路/交流ブリッジ
7週 演習 後期中間試験以前の単元について演習課題を通して理解を深める
8週 中間試験
4thQ
9週 交流電力 瞬時電力と平均電力
10週 交流電力 有効電力と無効電力
11週 交流電力 複素電力
12週 交流電力 キルヒホッフの法則:閉路電流報
13週 回路方程式 キルヒホッフの法則:節点電位法
14週 演習 後期中間試験以降の単元について演習課題を通して理解を深める
15週 期末試験
16週 2年電気回路に関する補足

評価割合

試験レポート合計
総合評価割合8020100
基礎的能力000
専門的能力8020100