到達目標
(1) 電気回路において,数式が表現している現象の電気電子工学的意味を正しく理解できる。
(2) 電気回路に関する問題で,基本方程式を立てて正解を求めることができること.与えられた課題を提出期限を守ってきちんと提出できる。
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 |
| 電気回路に関連する問題解法能力 | 応用的な問題に対する解法が示せる。 | 基礎的な問題に対する解法が示せる。 | 充分な解法が示せない。 |
| 評価項目2 | | | |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 RB2
説明
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JABEE JB3
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教育方法等
概要:
正弦波交流回路解析の知識を基に、実際の電気・電子機器・伝送回路で多く見られる非正弦波交流の取り扱い方および回路解析方法の理解を図る。また、直流および交流回路の電源投入、除去時等の過渡現象の物理的な意味を理解し、解析方法についての基礎理解を図る。
授業の進め方・方法:
具体的な事例を示した交流回路動作・その物理的な意味に関する講義と演習を行い、さらに授業外学修のための課題(予習復習、演習問題・授業内容に関する調査・考察)を課す。これにより、直流・交流回路の解析、計算能力を養成する。
この科目は学修単位科目「B」です。授業外学修の時間(30 時間)を含めます。
注意点:
本科目は学修単位科目である。
本科(準学士課程): RB2(◎), RE1(◎)
環境生産システム工学プログラム:JB3(◎)
中間成績は中間試験(100%)で評価する。
成績は(中間試験+期末試験)÷2×0.8+(課題成績)×0.2で評価する。
学年末成績が60点に満たない場合は追試験または課題を実施する場合がある。
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 |
授業ガイダンス、電気回路・数学の復習 |
授業ガイダンスを行うとともに、過渡現象の概要を説明する。電気回路・数学の復習を行う。
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| 2週 |
微分方程式の立て方と解法(1) |
過渡現象の解析に必要な微分法方程式の立て方と解き方の講義を行う。
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| 3週 |
微分方程式の解法(2)と直流RC回路の解法 |
微分方程式の解法の実例として、直流RC回路の解法について講義を行う。
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| 4週 |
直流RC回路の過渡応答と直流RL回路の解法 |
直流RC回路の過渡応答と直流RL回路の解法の過渡現象を理解する。
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| 5週 |
交流RC回路、RL回路の解法 |
交流RC回路、RL回路の解法の過渡現象を理解する。
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| 6週 |
パルス回路と複エネルギー回路の過渡現象(1) |
パルス回路と複エネルギー回路の過渡現象の過渡現象を理解する。
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| 7週 |
複エネルギー回路の過渡現象(2)と演習 |
複エネルギー回路の過渡現象の過渡現象を理解するとともに演習を行う。
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| 8週 |
中間試験 |
後期の中間試験のとして、これまでの学習項目がひと通り理解できているか確認する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
試験返却と解説、ラプラス変換の概要 |
後期中間試験の結果を確認する。過渡現象の解析に必要なラプラス変換の概要を理解する。
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| 10週 |
ラプラス変換の定理、逆変換 |
ラプラス変換の定理、逆変換について理解する
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| 11週 |
ラプラス変換の演習、逆変換の演習 |
ラプラス変換の演習、逆変換の演習を行なう。
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| 12週 |
ラプラス変換法による過渡現象解析(直流) |
ラプラス変換法による過渡現象解析(直流)により過渡現象を理解する。
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| 13週 |
ラプラス変換法による過渡現象解析(交流) |
ラプラス変換法による過渡現象解析(交流)により過渡現象を理解する。
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| 14週 |
表回路、裏回路、回路関数 |
表回路、裏回路、回路関数を理解する。
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| 15週 |
ラプラス変換の総合演習、学習のまとめ |
後期のまとめとして、総合演習を行い、各学習項目の理解度を確認する。
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス・ ひずみ波の分解 |
ひずみ波の分解の概念を理解する。 教科書268~270ページの予習。
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| 2週 |
三角関数によるフーリエ級数、波形の対称性 |
フーリエ級数の基礎を理解する。波形の対称性について理解する。 教科書271~274ページの予習。
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| 3週 |
ひずみ波交流の波形分析 |
簡単なひずみ波交流を波形分析できる。
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| 4週 |
ひずみ波交流の電圧・電流 |
ひずみ波交流の実効値を理解する。 教科書275~276ページの予習。
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| 5週 |
ひずみ波起電力による電流 |
ひずみ波起電力による電流について理解する。 教科書276~278ページの予習。
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| 6週 |
ひずみ波交流電力・等価正弦波 |
ひずみ波による電力と等価正弦波について理解する。 教科書278~281ページの予習。
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| 7週 |
三相回路におけるひずみ波 |
三相回路におけるひずみ波の取り扱いについて理解する。 教科書281~284ページの予習。
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| 8週 |
中間学力確認 |
これまでの学習内容の理解度をチェックする。
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| 4thQ |
| 9週 |
分布定数回路の基本式 |
中間試験の返却と解説、分布定数回路の基本式を理解する。 教科書286~289ページまでの予習
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| 10週 |
損失のある分布定数回路 |
損失のある分布定数回路 を理解する。 教科書293ページまでの予習
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| 11週 |
損失のない分布定数回路 |
損失のない分布定数回路を理解する。 教科書306~307ページまでの予習
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| 12週 |
定在波 |
定在波を理解する。 教科書291ページの予習
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| 13週 |
整合終端、短絡終端、開放終端 |
整合終端、短絡終端、開放終端について理解する。 教科書293~296ページまでの予習
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| 14週 |
反射係数 |
反射係数を理解する。 教科書296~298ページまでの予習
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| 15週 |
前期のまとめ |
分布定数回路について復習する。 教科書316ページの演習問題
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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 | 電気回路 | 直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 4 | |
| RL直列回路やRC直列回路等の単エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 4 | |
| RLC直列回路等の複エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 課題 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | | | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |