概要:
電気回路に関して、次の項目を理解し、問題を解く能力を修得する。
① 単相電力と力率
② 最大電力供給の定理
③ ひずみ波交流のフーリエ解析
④ ひずみ波交流の電圧・電流・電力
⑤ 直流過渡現象と時定数
⑥ 相互インダクタンスと変成器
授業の進め方・方法:
2年で学習したことを基本として、教科書に記述されている項目に関して、主に例題や演習に力を入れながら学習していく。三角関数や指数関数、複素数、微分・積分など、電気数学を多用するので、数学の実力を育成しておくこと。また、教科書は高学年でも用いるので大切に使うこと。LMSとMathcadも積極的に活用する。
英語導入計画:Technical terms
注意点:
成績評価の方法は、前期・後期とも、中間試験100点+期末試験100点+課題レポート50点とし,合計500点の得点率(%)で評価する。ただし、試験と課題それぞれともに左記(最低60%以上の得点率)基準をクリアすること。
学習・教育目標 (D-4(1))100%
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
交流電力 |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。
|
2週 |
力率と皮相電力 Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル C) |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。
|
3週 |
実効インピーダンス Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル C) |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。
|
4週 |
電力のベクトル表示 Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル C) |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。
|
5週 |
最大電力と最大電力供給定理 Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル B) |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。
|
6週 |
異なる周波数の電圧・電流間の電力 Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル B) |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。
|
7週 |
交流電力の測定と電力に関する演習問題 Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル C) |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。
|
8週 |
相互インダクタンスと変成器 |
相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。
|
2ndQ |
9週 |
理想変成器 |
理想変成器を説明できる。
|
10週 |
相互インダクタンスに関する演習問題 Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル C) |
相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。
|
11週 |
回路方程式の解法のまとめ ICT活用教育を実施+Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル C) |
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。
|
12週 |
円線図を用いた回路の考え方 ICT活用教育を実施+Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル C) |
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。
|
13週 |
回路の諸定理の演習問題 ICT活用教育を実施+Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル C) |
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。
|
14週 |
まとめ1 Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル C) |
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。 直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。
|
15週 |
期末試験 |
以上の到達目標を達成している
|
16週 |
まとめ2 Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル C) |
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。
|
後期 |
3rdQ |
1週 |
ひずみ波交流と正弦波交流 |
ひずみ波交流波形が正弦波の重ね合わせで表現できることを理解する。
|
2週 |
フーリエ級数展開(図的な解法と EXCEL を用いた解法) ICT活用教育を実施 |
EXCELでフーリエ解析を実施する。
|
3週 |
ひずみ波交流の電圧、電流 Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル C) |
ひずみ波の電圧と電流の表現方法を理解する。
|
4週 |
ひずみ波交流の実効値、電力と等価正弦波 Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル C) |
ひずみ波の実効値と平均値、等価正弦波について理解する。
|
5週 |
強磁性体の交流磁化と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。
|
6週 |
ひずみ波交流に関する演習問題1 Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル B) |
Mathcadを用いたアクティブラーニング Bレベルを実施できる
|
7週 |
ひずみ波交流に関する演習問題2 Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル B) |
Mathcadを用いたアクティブラーニング Bレベルを実施できる
|
8週 |
過渡現象の基本とRL回路の過渡現象 ICT活用教育を実施+Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル C) |
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。
|
4thQ |
9週 |
RC回路の過渡現象とLC回路の過渡現象 ICT活用教育を実施+Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル C) |
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。
|
10週 |
RLC回路の過渡現象1 ICT活用教育を実施+Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル C) |
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。
|
11週 |
RLC回路の過渡現象2 ICT活用教育を実施+Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル C) |
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。
|
12週 |
複雑な回路の過渡現象 Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル B) |
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。
|
13週 |
過渡現象に関する演習問題 Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル B) |
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。
|
14週 |
まとめ3 Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル B) |
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。
|
15週 |
期末試験 |
以上の到達目標を達成している
|
16週 |
まとめ4 Mathcadを用いたアクティブラーニング(ALのレベル B) |
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。
|
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 | 相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。 | 4 | 前7,前9 |
理想変成器を説明できる。 | 4 | 前7,前8 |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前13 |
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 | 後7,後8,後11 |
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 | 後13,後14 |
計測 | 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。 | 4 | 前1,前2 |
電力量の測定原理を説明できる。 | 4 | 前4,前5 |