この科目は長岡高専の教育目標の(D)と主体的に関わる。この科目の到達目標と、成績評価上の重み付け、各到達目標と長岡高専の学習・教育到達目標との関連を以下の表に示す。①直流発電機の動作原理および特性を理解する.30%(d1)、②同期発電機の動作原理および特性を理解する。30%(d1)、③変圧器の動作原理および特性を理解する。.40%(d1)
概要:
電気機器は電気エネルギーの発生と交換を行う発電・変電分野や,扇風機・掃除機・冷蔵庫・洗濯機等の家電製品さらにはロボットや人工衛星に至るまでの様々な分野に使用されており現代生活において無くてはならない存在となっている。本講義では、これら電機機器について基礎的な知識を身につけることを目的として、それらの原理・特性・運転法について学ぶ。
○関連する科目:電気回路(前年度履修)、電磁気学(本年度履修)、物理学ⅠA・ⅠB(本年度履修)、電気機器B(本年度履修)、電気電子設計(次年度履修)
授業の進め方・方法:
適宜、授業で必要な補足資料を配布し、講義を進める.また授業の進度に応じて理解を深めるための演習を授業中もしくはレポート形式で実施する。
注意点:
電気機器は、電気回路と電磁気学を基に成り立っている。特に、交流回路と電磁誘導についての知識が必要である。本講義を受講する学生は、あらかじめ、交流回路と電磁誘導現象の基礎を十分理解しておいて欲しい。
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 | 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。 | 3 | 前2 |
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。 | 3 | 前4,前5 |
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 3 | 前4,前5 |
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 3 | 前4,前5 |
瞬時値を用いて、簡単な交流回路の計算ができる。 | 3 | 前4,前5 |
フェーザを用いて、簡単な交流回路の計算ができる。 | 3 | 前4,前5 |
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。 | 3 | 前4,前5 |
正弦波交流の複素表示を説明し、これを交流回路の計算に用いることができる。 | 3 | 前4,前5 |
相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。 | 3 | 前9 |
理想変成器を説明できる。 | 3 | 前9 |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 3 | 前4,前5 |
電磁気 | 電荷及びクーロンの法則を説明でき、点電荷に働く力等を計算できる。 | 2 | 前1 |
電界、電位、電気力線、電束を説明でき、これらを用いた計算ができる。 | 2 | 前1 |
ガウスの法則を説明でき、電界の計算に用いることができる。 | 2 | 前1 |
導体の性質を説明でき、導体表面の電荷密度や電界などを計算できる。 | 2 | 前1 |
誘電体と分極及び電束密度を説明できる。 | 2 | 前1 |
電流に作用する力やローレンツ力を説明できる。 | 2 | 前1 |
磁性体と磁化及び磁束密度を説明できる。 | 2 | 前1 |
電磁誘導を説明でき、誘導起電力を計算できる。 | 2 | 前9 |
自己誘導と相互誘導を説明でき、自己インダクタンス及び相互インダクタンスに関する計算ができる。 | 2 | 前9 |
磁気エネルギーを説明できる。 | 2 | 前9 |
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。 | 2 | 前13 |
電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ変換ができる。 | 2 | 前13 |
対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。 | 2 | 前13 |
直流機の原理と構造を説明できる。 | 3 | 前2,前3 |
誘導機の原理と構造を説明できる。 | 3 | 前6 |
同期機の原理と構造を説明できる。 | 3 | 前4,前5,前6,前7 |
変圧器の原理、構造、特性を説明でき、その等価回路を説明できる。 | 3 | 前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
半導体電力変換装置の原理と働きについて説明できる。 | 3 | 前9 |