到達目標
(科目コード:21570,英語名:Exercises in Electric Circuits)(授業計画の週は回と読替えること)
この科目は長岡高専の学習・教育目標の(D)と主体的に関わる。この科目の到達目標と、各到達目標と長岡高専の学習・教育到達目標との関連を、到達目標、評価の重み、学習・教育目標との関連の順で次に示す。
①相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。また、理想変成器を説明できる。25% (d1)
②網目電流法や節点電位法、重ねの理等を用いて交流回路の計算ができる。25% (d1)
③テブナンの定理等を用いて交流回路の計算ができる。また、三角結線と星形結線の等価変換、円線図について説明できる。25% (c2)
④三相交流回路について説明できる。25% (e1)
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 | 最低限の到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
評価項目1 | 相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算が詳細にできる。また、理想変成器を詳細に説明できる。 | 相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。また、理想変成器を説明できる。 | 相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算が概ねできる。また、理想変成器を概ね説明できる。 | 左記に到達していない。 |
評価項目2 | 網目電流法や節点電位法、重ねの理等を用いて交流回路の計算が詳細にできる。 | 網目電流法や節点電位法、重ねの理等を用いて交流回路の計算ができる。 | 網目電流法や節点電位法、重ねの理等を用いて交流回路の計算が概ねできる。 | 左記に到達していない。 |
評価項目3 | テブナンの定理等を用いて交流回路の計算が詳細にできる。また、三角結線と星形結線の等価変換、円線図について詳細に説明できる。 | テブナンの定理等を用いて交流回路の計算ができる。また、三角結線と星形結線の等価変換、円線図について説明できる。 | テブナンの定理等を用いて交流回路の計算が概ねできる。また、三角結線と星形結線の等価変換、円線図について概ね説明できる。 | 左記に到達していない。 |
評価項目4 | 三相交流回路について詳細に説明できる。 | 三相交流回路について説明できる。 | 三相交流回路について概ね説明できる。 | 左記に到達していない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電気回路Ⅰに関連する演習を行う。交流回路の基礎である相互インダクタンスと変成器、グラフ理論の基礎、回路の諸定理、多相交流について問題を解くことにより理解を深める。
○関連する科目:基礎電気回路(前年度履修)、電気数学(前年度履修)、電気回路Ⅰ(本年度履修)、電気回路ⅡA(次年度履修)、電子回路A(次年度履修)
授業の進め方・方法:
電気回路ノートⅢの中心に演習を行う。
また、教科書に無い単元に関しては別途講義資料や演習問題を用意する。
さらに、各講義後に講義内容に関する課題に取り組んでもらい、各単元の理解を深める。
注意点:
数学の基礎知識(三角関数、微積分、ベクトル、行列等)及び基礎電気回路、そして電気回路Ⅰの内容理解が必要である。
定期的に課題や小テストを課す。
本科目は本来、対面型講義として実施を予定していたものであるが、新型コロナウィルス感染症の拡大による緊急事態の場合、必要に応じて遠隔授業として実施する。
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 |
共振回路の演習 |
共振回路の演習問題が解ける。
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2週 |
相互誘導回路の演習(1) |
相互誘導回路の演習問題が解ける。
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3週 |
相互誘導回路の演習(2) |
相互誘導回路の演習問題が解ける。
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4週 |
変成器の演習 |
変成器を含んだ回路の演習問題が解ける。
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5週 |
T 型等価回路の演習 |
変成器を含んだ回路の演習問題が解ける。
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6週 |
結合回路の演習 |
T 型等価回路の演習問題が解ける。
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7週 |
理想変圧器の演習 |
結合回路の演習問題が解ける。
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8週 |
レポート課題(1stQ) |
1stQ期間における学習内容の総合演習問題が解ける。
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2ndQ |
9週 |
レポート課題解説(1stQ) |
1stQ期間における学習内容の総合演習問題が解ける。
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10週 |
有向グラフと回路方程式の演習 |
有向グラフと回路方程式の演習問題が解ける。
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11週 |
網目電流法を利用した演習 |
網目電流法を用いて交流電気回路の演習問題が解ける。
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12週 |
クラメールの公式を利用した演習 |
クラメールの公式を用いて交流電気回路の演習問題が解ける。
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13週 |
接点電位法を利用した演習 |
接点方程式を用いて交流電気回路の演習問題が解ける。
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14週 |
電力保存則の演習 |
電力保存則を用いて交流電気回路の演習問題が解ける。
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15週 |
回路の諸定理を利用した演習 |
回路の諸定理を用いて交流電気回路の演習問題が解ける。
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16週 |
レポート課題(2ndQ) 第17週: レポート課題解説(2ndQ) |
2ndQ期間における学習内容の総合演習問題が解ける。
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後期 |
3rdQ |
1週 |
重ねの理の演習 |
重ねの理を用いて交流電気回路の演習問題が解ける。
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2週 |
可逆定理・補償定理の演習 |
可逆定理・補償定理の演習問題が解ける。
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3週 |
テブナンの定理・ノートンの定理の演習 |
テブナンの定理・ノートンの定理を用いて交流電気回路の演習問題が解ける。
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4週 |
定抵抗回路・逆回路・双対回路の演習 |
定抵抗回路・逆回路・双対回路の演習問題が解ける。
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5週 |
最大電力伝達定理の演習 |
最大電力伝達定理を用いて交流電気回路の演習問題が解ける。
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6週 |
三角結線と星形結線の等価変換の演習 |
三角結線と星形結線の等価変換の演習問題が解ける。
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7週 |
円線図の演習 |
円線図の演習問題が解ける。
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8週 |
レポート課題(3rdQ) |
3rdQ期間における学習内容の総合演習問題が解ける。
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4thQ |
9週 |
レポート課題解説(3rdQ) |
3rdQ期間における学習内容の総合演習問題が解ける。
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10週 |
多相交流・三相交流の演習 |
三相交流の表示法・回路の結線法の演習が解ける。
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11週 |
三相交流の表示法・回路の結線法の演習 |
星形結線と電圧・電流の演習問題が解ける。
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12週 |
星形・三角結線と電圧・電流の演習 |
三角結線と電圧・電流の演習問題が解ける。
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13週 |
平衡三相回路の演習 |
平衡三相回路の演習問題が解ける。
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14週 |
三相回路の電力の演習 |
三相回路の電力の演習問題が解ける。
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15週 |
V結線回路の演習 |
V結線回路の演習問題が解ける。
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16週 |
レポート課題(4thQ) 第17週: レポート課題解説(4thQ) |
4thQ期間における学習内容の総合演習問題が解ける。
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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5,後9 |
電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ変換ができる。 | 4 | 後11 |
対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。 | 4 | 後9 |
評価割合
| 課題(前期) | 小テスト(前期) | 課題(後期) | 小テスト(後期) | 合計 |
総合評価割合 | 15 | 35 | 15 | 35 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 15 | 35 | 15 | 35 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |