到達目標
1.三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。
2.電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ 変換ができる。
3.対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。
4.ひずみ波交流に関する基本事項を理解し,説明できる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安(優) | 標準的な到達レベルの目安(良) | 最低限の到達レベルの目安(可) | 未到達レベルの目安(不可) |
評価項目1 | 三相交流における電圧・電流の特徴を細部まで説明できる。 | 三相交流における電圧・電流の特徴を概ね説明できる。 | 三相交流における電圧・電流の特徴を部分的に説明できる。 | 三相交流における電圧・電流の特徴を説明できない。 |
評価項目2 | 電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ 変換ができ応用できる。 | 電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ 変換ができる。 | 電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ 変換が部分的にできる。 | 電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ 変換ができない。 |
評価項目3 | 対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができ応用できる。 | 対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。 | 対称三相回路の電圧・電流・電力の計算が部分的にできる。 | 対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができない。 |
評価項目4 | ひずみ波交流に関する基本事項を細部まで理解し,説明できる。 | ひずみ波交流に関する基本事項を概ね理解し,説明できる。 | ひずみ波交流に関する基本事項を部分的に理解し,説明できる。 | ひずみ波交流に関する基本事項を理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電気回路Ⅱの単相交流の発展として、三相交流とひずみ波交流を学習する。三相交流における、 電圧、電流、電力の扱いに慣れるとともに、三相交流の利点を学習する。ひずみ波交流では、純粋な正弦波に対して、高調波を含む場合の電圧、電流、電力の取り扱いを学習する。
授業の進め方・方法:
・交流電力およびフーリエ変換を扱う。したがって、数学、電気回路Ⅰ,Ⅱを前提として学習することになる。
・授業は、教員による教科書と板書による説明を中心に進めるが、必要に応じてレポート・演習を課す。
・この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習として予習・復習を行うこと。
注意点:
・本科目の成績は定期試験の成績のみならず,予習・復習等の自学自習の実施状況も考慮して判断される。したがって自学自習の習慣を身に着けることが必要である。
・正弦波関数による表示と複素数による表示を併用する。正弦波関数に関しては、加法定理、微分積分が必要である。複素数については、直角座標による表示と極座標による表示の相互変換、複素平面におけるベクトル表示、加減乗除算が必要である。準備する用具:関数電卓、定規など。
・授業に欠席した際は担当教員と連絡を取り,伝達事項等がないか必ず確認すること。
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 |
三相交流の基礎 |
三相交流の特徴,表示法についての基礎を理解する
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2週 |
三相回路の結線法 |
三相回路の結線法について理解する
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3週 |
平衡三相回路(1) |
Y−Y回路,Δ−Δ回路についての特徴を理解する
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4週 |
平衡三相回路(2) |
Y−Δ回路,Δ−Y回路についての特徴を理解する
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5週 |
平衡三相回路の電力 |
平衡三相回路の電力,非対称多相交流について理解する
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6週 |
対称座標法 |
複素電力,対象座標法について理解する
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7週 |
前半の総復習 |
前半授業の総まとめを実施し理解を深める
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8週 |
中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
ひずみ波交流と正弦波交流 |
ひずみ波の分解について概念とフーリエ級数展開を理解する
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10週 |
フーリエ級数展開 |
フーリエ級数の特徴を理解する。
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11週 |
フーリエ級数展開(2) |
フーリエ級数展開について理解を深める。
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12週 |
ひずみ波交流の電圧と電流 |
ひずみ波交流のリアクタンス,実効値,ひずみは起電力による電流について理解する
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13週 |
ひずみ波交流電力と等価正弦波 |
ひずみ波交流電力,皮相電力,力率ついて理解する
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14週 |
三相回路におけるひずみ波起電力および電流 |
対称三相ひずみ波起電力および電流について理解する
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15週 |
後半の総復習 |
後半授業の総まとめを実施し理解を深める
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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 | 前1,前2 |
電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ変換ができる。 | 4 | 前2,前3,前4 |
対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。 | 4 | 前3,前4,前5,前6,前7 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | レポート | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |