(1)直流電動機、変圧器、交流電動機、交流発電機、小型特殊電動機などの基本的な電気機器の構造、製作方法の基礎を理解できること．および省資源、省エネルギ－を考慮した設計の基礎および運転方法の基礎が理解できること．
(2)直流電動機、変圧器、交流電動機、交流発電機、小型特殊電動機などの基本的な電気機器の原理を理解でき、等価回路の作成および等価回路を用いて特性計算ができること．
概要:
電気エネルギ－の相互変換、電気－機械エネルギ－変換の考え方を理解するとともに代表的な機器である直流電動機、変圧器、交流電動機、交流発電機、小型特殊電動機について原理、構造、特性および解析方法を理解し、これらの機器の運転方法に関する基礎的な知識を習得する。尚、全体を通して企業等の実務経験者が指導を行う。
授業の進め方・方法:
電気エネルギ－変換に関する各種機器のうち、特に広く使用されている直流電動機、変圧器、交流電動機、交流発電機、 小型特殊電動機について、電気磁気学、電気回路の知識を基に、教科書に基づいた講義を中心として解説を行うとともに、演習を取り入れることにより内容の理解を深める。
注意点:
・学修単位Ｂ（これまでの学修単位科目）
「この科目は、学修単位Ａ（３０時間の授業で１単位）の科目である。ただし、授業外学修の時間を含む。」
学修単位Ｂ ＝（半期科目で） 学修単位：２ 時間/週 ２
・学習・教育目標
本科（準学士課程）：RB2（◎）
環境生産システム工学プログラム:JB3（◎）
・評価方法
定期試験（前期中間試験・前期期末試験・後期中間試験・後期期末試験〔各試験共100点満点〕）、課題と小テスト〔各学期毎に100点満点換算〕により評価を行う。
※前期中間成績＝前期中間試験×1.0
前期成績＝（前期中間成績×0.4＋前期期末試験×0.4＋課題と小テスト×0.2）
後期中間成績＝後期中間試験×1.0
後期成績＝（前期中間成績×0.4＋後期期末試験×0.4＋課題と小テスト×0.2）
学年末成績＝前期成績と後期成績の平均
※追試験や追課題を実施するか否かは、定期試験の結果等を踏まえて判断する。
・評価基準
学年成績６０点以上
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
本科目で学ぶ内容（代表的な電気機器の種類と使用例），シラバス説明 |
本科目で学ぶ内容（代表的な電気機器の種類と使用例）について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 2週 |
電磁気学，交流回路の確認，回転磁界（交番磁界） |
電磁気学，交流回路の確認，回転磁界（交番磁界）について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 3週 |
直流電動機の動作原理と構造，電機子反作用 |
直流電動機の動作原理と構造，電機子反作用について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 4週 |
直流電動機の運転特性と励磁方式（永久磁石，他励），等価回路 |
直流電動機の運転特性と励磁方式（永久磁石，他励），等価回路について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 5週 |
直流電動機の運転特性と励磁方式（自励：分巻，直巻），等価回路 |
直流電動機の運転特性と励磁方式（自励：分巻，直巻），等価回路について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 6週 |
直流電動機の始動，制動，速度制御 |
直流電動機の始動，制動，速度制御について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 7週 |
直流発電機の構造と原理 |
直流発電機の構造と原理について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間試験の解説 |
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| 10週 |
変圧器の構造と原理 |
変圧器の構造と原理について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 11週 |
変圧器の等価回路（T型等価回路，L型等価回路） |
変圧器の等価回路（T型等価回路，L型等価回路）について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 12週 |
等価回路定数の測定方法 |
等価回路定数の測定方法について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 13週 |
短絡インピーダンス，電圧変動率、電気材料 |
短絡インピーダンス，電圧変動率について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。電気材料（導電・磁性・絶縁）について理解・説明できる。
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| 14週 |
変圧器の損失，効率，結線方法 |
変圧器の損失，効率，結線方法について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
期末試験の解説 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
誘導電動機の動作原理と構造 |
誘導電動機の動作原理と構造について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 2週 |
誘導電動機の等価回路，すべり |
誘導電動機の等価回路，すべりについて、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 3週 |
等価回路定数の求め方，等価回路による特性算定方法 |
等価回路定数の求め方，等価回路による特性算定方法について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 4週 |
誘導電動機の始動方法 |
誘導電動機の始動方法について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 5週 |
誘導電動機の諸特性（速度，トルク），速度制御 |
誘導電動機の諸特性（速度，トルク），速度制御について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 6週 |
誘導発電機の構造と原理 |
誘導発電機の構造と原理について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 7週 |
誘導発電機の特性 |
誘導発電機の特性について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
中間試験の解説 |
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| 10週 |
同期発電機の構造と原理，使用例 |
同期発電機の構造と原理，使用例について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 11週 |
等価回路と等価回路定数の求め方 |
等価回路と等価回路定数の求め方について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 12週 |
負荷特性と電圧変動率 |
負荷特性と電圧変動率について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 13週 |
同期電動機の始動方法 |
同期電動機の始動方法について、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 14週 |
特殊モータ（ステッピング，ブラシレスモータ）とパワーエレクトロニクス |
特殊モータ（ステッピング，ブラシレスモータ）とパワーエレクトロニクスについて、理解・説明できる。また、問題を計算できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
期末試験の解説 |
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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。 | 4 | |
| オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。 | 4 | |
| キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。 | 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。 | 4 | |
| ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 4 | |
| 電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
| 正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 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。 | 4 | |
| 電磁気 | 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。 | 4 | |
| 誘電体と分極及び電束密度を説明できる。 | 4 | |
| 静電容量を説明でき、平行平板コンデンサ等の静電容量を計算できる。 | 4 | |
| コンデンサの直列接続、並列接続を説明し、その合成静電容量を計算できる。 | 4 | |
| 静電エネルギーを説明できる。 | 4 | |
| 磁性体と磁化及び磁束密度を説明できる。 | 4 | |
| 電磁誘導を説明でき、誘導起電力を計算できる。 | 4 | |
| 電子回路 | ダイオードの特徴を説明できる。 | 5 | |
| バイポーラトランジスタの特徴と等価回路を説明できる。 | 5 | |
| FETの特徴と等価回路を説明できる。 | 5 | |
| 利得、周波数帯域、入力・出力インピーダンス等の増幅回路の基礎事項を説明できる。 | 5 | |
| トランジスタ増幅器のバイアス供給方法を説明できる。 | 5 | |
| 演算増幅器の特性を説明できる。 | 5 | |
| 電子工学 | 電子の電荷量や質量などの基本性質を説明できる。 | 5 | |
| エレクトロンボルトの定義を説明し、単位換算等の計算ができる。 | 5 | |
| 原子の構造を説明できる。 | 5 | |
| パウリの排他律を理解し、原子の電子配置を説明できる。 | 5 | |
| 結晶、エネルギーバンドの形成、フェルミ・ディラック分布を理解し、金属と絶縁体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 5 | |
| 金属の電気的性質を説明し、移動度や導電率の計算ができる。 | 5 | |
| 真性半導体と不純物半導体を説明できる。 | 5 | |
| 半導体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 5 | |
| pn接合の構造を理解し、エネルギーバンド図を用いてpn接合の電流―電圧特性を説明できる。 | 5 | |
| バイポーラトランジスタの構造を理解し、エネルギーバンド図を用いてバイポーラトランジスタの静特性を説明できる。 | 5 | |
| 電界効果トランジスタの構造と動作を説明できる。 | 5 | |
| 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 | |
| 電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ変換ができる。 | 4 | |
| 対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。 | 4 | |
| 直流機の原理と構造を説明できる。 | 4 | |
| 誘導機の原理と構造を説明できる。 | 4 | |
| 同期機の原理と構造を説明できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 半導体電力変換装置の原理と働きについて説明できる。 | 4 | |
| 計測 | 計測方法の分類(偏位法/零位法、直接測定/間接測定、アナログ計測/ディジタル計測)を説明できる。 | 5 | |
| 精度と誤差を理解し、有効数字・誤差の伝搬を考慮した計測値の処理が行える。 | 5 | |
| SI単位系における基本単位と組立単位について説明できる。 | 5 | |
| 計測標準とトレーサビリティの関係について説明できる。 | 5 | |
| 指示計器について、その動作原理を理解し、電圧・電流測定に使用する方法を説明できる。 | 5 | |
| 倍率器・分流器を用いた電圧・電流の測定範囲の拡大手法について説明できる。 | 5 | |
| A/D変換を用いたディジタル計器の原理について説明できる。 | 5 | |
| 電圧降下法による抵抗測定の原理を説明できる。 | 5 | |
| ブリッジ回路を用いたインピーダンスの測定原理を説明できる。 | 5 | |
| 有効電力、無効電力、力率の測定原理とその方法を説明できる。 | 5 | |
| 電力量の測定原理を説明できる。 | 5 | |
| オシロスコープの動作原理を説明できる。 | 5 | |
| 制御 | 伝達関数を用いたシステムの入出力表現ができる。 | 5 | |
| ブロック線図を用いてシステムを表現することができる。 | 5 | |
| システムの過渡特性について、ステップ応答を用いて説明できる。 | 5 | |
| システムの定常特性について、定常偏差を用いて説明できる。 | 5 | |
| システムの周波数特性について、ボード線図を用いて説明できる。 | 5 | |
| フィードバックシステムの安定判別法について説明できる。 | 5 | |