電気回路Ⅲ

科目基礎情報

学校 東京工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 電気回路Ⅲ
科目番号 0119 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電気工学科 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 書名:基礎からの交流理論 著者:小郷寛 発行所:電気学会
担当教員 永野 健太

目的・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。
授業の進め方と授業内容・方法:
・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。レポートは提出後に解説する。
・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:
・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

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・方法 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
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
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
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
5週 平衡三相回路の電力 平衡三相回路の電力について理解する
6週 対称座標法 複素電力,対象座標法について理解する
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
8週 中間試験
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を理解する
10週 フーリエ級数(1) フーリエ級数の特徴を理解する。
11週 フーリエ級数(2) フーリエ係数の求め方について理解する。
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
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
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
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
16週

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90000010100
基礎的能力90000010100