電気回路は電気磁気学と並んで電気工学の基礎科目で、電気回路Ⅰはその入門部分に当たるため、数学、物理の知識を基にして、直流・交流の性質と数式表現法、電気現象と回路表現法、直並列直流・交流回路の三角関数を用いた計算法および複素数を用いた計算法など回路に関する基礎事項の理解を図る。また、電気創作コンテストとして「電気で動く、鳴る、光る」をテーマとした各自のアイディアで作品を発表する。
概要:
教科書に基づいた講義を中心とするが、数学の復習を行うことにより電気現象の回路表現、数式表現法の理解を図る。また、多くの例題、演習を取り入れることにより直流・交流回路の解析、計算能力を養成する。
授業の進め方・方法:
電気回路の基礎として特に重要と思われる内容を精選し、オームの法則、キルヒホッフの法則を用いて回路を分析し計算する能力を身につける。そのため、適宜演習を織り交ぜながら講義を進める。
講義は、必ずしもテキストに沿った内容とはなっていないので注意すること。
注意点:
講義時の授業態度および講義への遅刻に対して減点を課す場合がある。
なお、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。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
シラバスの説明、電気回路の概要 |
電荷と電流、電圧を説明できる。
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| 2週 |
電気回路の諸量、抵抗とオ－ムの法則に関する講義と演習 |
オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。
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| 3週 |
直列回路、並列回路に関する講義 |
合成抵抗や分圧・分流の考え方を説明し、直流回路の計算に用いることができる。
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| 4週 |
電圧源、電流源に関する講義 |
合成抵抗や分圧・分流の考え方を説明し、直流回路の計算に用いることができる。
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| 5週 |
重ねの理に関する講義と演習 |
重ねの理を説明し、直流回路の計算に用いることができる。
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| 6週 |
キルヒホッフの法則に関する講義 |
キルヒホッフの法則を説明し、直流回路の計算に用いることができる
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| 7週 |
キルヒホッフの法則に関する演習 |
ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間試験の解説 |
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| 10週 |
電力とエネルギ－に関する講義 |
電力量と電力を説明し、これらを計算できる。
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| 11週 |
正弦波交流波、周波数、振幅に関する講義 |
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。
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| 12週 |
位相、正弦波交流の数式表現に関する講義 |
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。
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| 13週 |
正弦波交流の和、差に関する講義 |
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。
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| 14週 |
フェーザ表示の講義 |
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
期末試験の解説、コンテストの概要説明 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
電気創作コンテストの作品発表 |
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| 2週 |
誘導素子に関する講義と演習 |
L素子における正弦波交流電圧と電流の関係を説明できる。
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| 3週 |
容量素子に関する講義と演習 |
C素子における正弦波交流電圧と電流の関係を説明できる。
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| 4週 |
複素数の表現と複素ベクトル表現の講義 |
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。
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| 5週 |
正弦波の複素数表現の講義 |
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。
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| 6週 |
RLC素子のリアクタンス、インピーダンスの講義 |
キルヒホッフの法則を説明し、交流回路の計算に用いることができる。
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| 7週 |
RLC直列回路に関する講義 |
合成インピーダンスや分圧・分流の考え方を説明し、これらを交流回路の計算に用いることができる。
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
中間試験の解説 |
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| 10週 |
RLC並列回路に関する講義 |
網目電流法や節点電位法を用いて交流回路の計算ができる。
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。
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| 11週 |
共振回路に関する講義 |
直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。
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| 12週 |
RLC並列回路に関する講義 |
直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。
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| 13週 |
交流ブリッジに関する講義 |
直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。
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| 14週 |
RLC並列回路の演習 |
直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。
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| 15週 |
学年末試験 |
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| 16週 |
期末試験の解説 |
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| 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 | 電荷と電流、電圧を説明できる。 | 5 | 前1 |
| オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。 | 5 | 前2 |
| キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。 | 5 | 前2,前3,前4 |
| 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。 | 5 | 前3,前4 |
| 重ねの理を説明し、直流回路の計算に用いることができる。 | 5 | 前5 |
| ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 5 | 前5,前6,前7 |
| 電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 5 | 前2,前10 |
| 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。 | 5 | 前8 |
| 平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 5 | 前11,前12 |
| 正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 5 | 前13 |
| 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。 | 5 | 後2,後3 |
| 瞬時値を用いて、簡単な交流回路の計算ができる。 | 5 | |
| フェーザを用いて、簡単な交流回路の計算ができる。 | 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。 | 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。 | 5 | 後4,後5 |
| キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。 | 5 | 後6 |
| 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。 | 5 | 後7 |
| 網目電流法や節点電位法を用いて交流回路の計算ができる。 | 5 | 後8,後10 |
| 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。 | 5 | 後10 |
| 直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 5 | 後11,後12,後13,後14 |
| 交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 5 | 前9,後7 |