到達目標
・2端子対回路のマトリクスを求め、入出力インピーダンスや利得が計算できる
・微分方程式を用いて直流電源を含む回路の過渡現象を解析できる
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 | 2端子対回路のマトリクスを作成し回路の特性を説明できる | 2端子対回路のマトリクスについて説明できる | 2端子対回路のマトリクスについて説明できない |
評価項目2 | 回路の過渡現象を数式を用いて計算および説明ができる | 回路の過渡現象を数式を用いて説明ができる | 回路の過渡現象について,数式を立てることができない |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程 2(2) 専門分野の知識と能力
準学士課程 2(3) ものづくりに必要な力
JABEE B-2 専門分野の知識と能力
教育方法等
概要:
・2端子対回路のマトリクスを求め、入出力インピーダンスや利得について理解する.
・微分方程式を用いて直流電源を含む回路の過渡現象を理解する.
授業の進め方・方法:
座学と演習を組み合わせて授業を進める.この科目は学修単位科目のため,事前・事後学習として内容確認の課題を出す.
授業内容は,2端子対回路,過渡現象(微分方程式)についての中心に取り扱う.
試験前には課題の提出を求める.
注意点:
学習の中心は、種々の状況における回路の計算である.単に計算法を知識として覚えるだけでは不十分であり,実際の回路動作をイメージしながら数多くの演習問題に取り組んでほしい.
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 |
概要説明 |
電気回路3で学ぶ内容について説明できる
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2週 |
2端子対パラメータ |
2端子対回路の概要とマトリックス表示について説明できる
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3週 |
Z行列とY行列 |
Z行列とY行列について計算できる
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4週 |
H行列,G行列とF行列 |
H行列,G行列とF行列について説明できる
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5週 |
2端子対回路の計算 |
Z行列,Y行列,F行列を用いた回路計算ができる
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6週 |
2端子対回路の接続 |
直列接続,並列接続,縦続接続について説明できる
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7週 |
各パラメータ間の変換 |
Z行列,Y行列,F行列の間において変換ができる
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8週 |
中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
定常状態と過渡状態 |
定常状態と過渡状態について説明できる
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10週 |
過渡現象の初等的解法 |
微分方程式,時定数や初期条件について説明できる
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11週 |
直流電源を含む回路の過渡現象1 |
RL,RCの直列回路の過渡現象について説明できる
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12週 |
直流電源を含む回路の過渡現象2 |
RL,RCの並列回路の過渡現象について説明できる
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13週 |
直流電源を含む回路の過渡現象3 |
LC回路の過渡現象について説明できる
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14週 |
直流電源を含む回路の過渡現象4 |
RLC回路の過渡現象について説明できる
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15週 |
演習 |
各種演習問題を解く
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16週 |
前期期末試験 |
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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 | |
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 | |
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 | 合計 |
総合評価割合 | 90 | 10 | 100 |
専門的能力 | 90 | 10 | 100 |