到達目標
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電気基本法則(オームの法則、キルヒホッフの法則)について理解する.25%(c1), (d1)
②正弦波交流の取り扱い,回路素子の性質と働き,基本的直列/並列/直並列回路の解析を修得する.25%(c1), (d1)
③回路における複素数,極座標,三角関数等の表示法を理解する.25%(c1), (d1)
④単相電力,エネルギーについて,その考え方や求め方を理解する.25%(c1), (d1)
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 | 気基本法則(オームの法則、キルヒホッフの法則)について計算できる. | 気基本法則(オームの法則、キルヒホッフの法則)について理解する. | 左記に到達していない. |
評価項目2 | 正弦波交流の取り扱い,回路素子の性質と働き,基本的直列/並列/直並列回路の解析について計算できる. | 正弦波交流の取り扱い,回路素子の性質と働き,基本的直列/並列/直並列回路の解析について理解できる. | 左記に到達していない. |
評価項目3 | 回路における複素数,極座標,三角関数等の表示法を説明できる. | 回路における複素数,極座標,三角関数等の表示法を理解できる. | 左記に到達していない. |
評価項目4 | 単相電力,エネルギーについて計算できる. | 単相電力,エネルギーについて理解できる. | 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:
直流回路,基本交流回路(R,L,C の直列、並列、直並列),交流回路の複素数,極座標・三角関数・指数関数表示法とフェーザ図,単相電力等の交流回路の基礎を修得する.
○関連する科目:電気電子工学基礎(前年度履修),電気数学(本年度履修)
授業の進め方・方法:
必要に応じてプロジェクター及び配布プリントを利用した授業を行う。また、授業の後半では演習および小テストを実施する。
注意点:
授業内で演習および小テストを実施するため、予習をしっかりと行い、集中して説明を聞く必要がある。また、数学の基礎知識(特に三角関数,複素数,連立方程式及び簡単な微積分)が必要である。授業内でこれらの数学に関する補充はするが,自らも修得する努力が必要である.また,電気数学の科目にも真摯に取り組み,基本的な数学力を身に付けること.
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
直流回路の復習テスト |
直流回路のオームの法則およびキルヒホッフの法則を復習する.
|
2週 |
電気数学(三角関数と正弦波交流) |
三角関数と正弦波交流の関係を理解する.
|
3週 |
電気数学(三角関数と正弦波交流) |
三角関数と正弦波交流の関係を理解する.
|
4週 |
正弦波交流の基礎 |
正弦波交流の基礎を理解する.
|
5週 |
正弦波交流の基礎 |
正弦波交流の基礎を理解する.
|
6週 |
正弦波交流の基礎 |
正弦波交流の基礎を理解する.
|
7週 |
前期中間試験 |
学んだ知識の確認ができる.
|
8週 |
試験解説およびRLCだけの基本回路 |
学んだ知識の再確認と修正ができる.また,RLCだけの基本回路について理解する.
|
2ndQ |
9週 |
RLCだけの基本回路 |
RLCだけの基本回路について理解する.
|
10週 |
R,L,C直列回路 |
R,L,C直列回路について理解する.
|
11週 |
R,L,C並列回路 |
R,L,C並列回路について理解する.
|
12週 |
R,L,C直並列回路 |
R,L,C直並列回路について理解する.
|
13週 |
共振回路 |
共振回路について理解する.
|
14週 |
交流電力 |
交流電力について理解する.
|
15週 |
試験解説と発展授業 |
学んだ知識の再確認と修正ができる.
|
16週 |
|
|
後期 |
3rdQ |
1週 |
電気数学(複素数) |
複素数について理解する.
|
2週 |
複素数,極座標,三角関数等による回路表示 |
複素数,極座標,三角関数等による回路表示を理解する.
|
3週 |
複素数,極座標,三角関数等による回路表示 |
複素数,極座標,三角関数等による回路表示を理解する.
|
4週 |
フェーザ図 |
フェーザ図を用いて,交流回路の計算ができる。
|
5週 |
複素インピーダンスによる直並列回路解析 |
複素インピーダンスによる直並列回路解析が理解できる.
|
6週 |
複素インピーダンスによる直並列回路解析 |
複素インピーダンスによる直並列回路解析が理解できる.
|
7週 |
後期中間試験 |
学んだ知識の確認ができる.
|
8週 |
試験解説と発展授業(基礎の復習) |
学んだ知識の再確認と修正ができる.
|
4thQ |
9週 |
アドミタンスによる回路解析 |
アドミタンスによる回路解析が理解できる.
|
10週 |
アドミタンスによる回路解析 |
アドミタンスによる回路解析が理解できる.
|
11週 |
回路網の計算 |
キルヒホッフの法則を用いて交流回路の計算ができる.
|
12週 |
回路網の計算 |
合成インピーダンスや分圧・分流の考え方を用いて交流回路の計算ができる.
|
13週 |
回路網の計算 |
重ねの理を用いて交流回路の計算ができる.
|
14週 |
回路網の計算 |
テブナンの定理を用いて交流回路の計算ができる.
|
15週 |
試験解説と発展授業 |
学んだ知識の再確認と修正ができる.
|
16週 |
|
|
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 | 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 |
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 3 | 前5 |
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 3 | 後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。 | 3 | 前8,前9,前10 |
瞬時値を用いて、簡単な交流回路の計算ができる。 | 3 | 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 | 後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 | 後9,後10 |
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 | 後6 |
キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | 後11 |
合成インピーダンスや分圧・分流の考え方を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | 後12 |
重ねの理やテブナンの定理等を説明し、これらを交流回路の計算に用いることができる。 | 2 | 後13,後14 |
直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 2 | 前13 |
評価割合
| 前期中間試験 | 前期期末試験 | 後期中間試験 | 後期期末試験 | 小テスト | 合計 |
総合評価割合 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 100 |
専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |