到達目標
1.直流回路に関する基本法則と計算法を説明でき、直流回路に関する基本的な問題を解くことができる。
2.交流回路に関する基本法則と計算法を説明でき、交流回路に関する基本的な問題を解くことができる。
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 |
1.直流回路に関する基本法則と計算法を説明でき、直流回路に関する基本的な問題を解くことができる。 | 直流回路に関する基本法則と計算法を十分に説明でき、直流回路に関する応用的な問題を解くことができる。 | 直流回路に関する基本法則と計算法を説明でき、直流回路に関する基本的な問題を解くことができる。 | 直流回路に関する基本法則と計算法を説明できず、直流回路に関する基本的な問題を解くことができない。 |
2.交流回路に関する基本法則と計算法を説明でき、交流回路に関する基本的な問題を解くことができる。 | 交流回路に関する基本法則と計算法を十分に説明でき、交流回路に関する応用的な問題を解くことができる。 | 交流回路に関する基本法則と計算法を説明でき、交流回路に関する基本的な問題を解くことができる。 | 交流回路に関する基本法則と計算法を説明できず、交流回路に関する基本的な問題を解くことができない。 |
学科の到達目標項目との関係
【本校学習・教育目標(本科のみ)】 3
説明
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教育方法等
概要:
電気回路は、制御・情報システムのハードウエアを構築する際の基礎となるだけでなく、他の応用的科目(電子回路等)を学ぶ上での基礎となるため重要である。本講義では、電気をエネルギーとして、また情報の伝達手段として利用するために必要となる電気回路(直流回路と交流回路)の諸法則および回路解析の基礎(数学的手法)について学習する。特に、直流回路では電圧・電流の分配則と重ねの定理、交流回路では複素記号法について、理解の徹底を図る。
授業の進め方・方法:
授業は講義形式で行い、適宜、レポート課題を課す。継続的な自学自習(日々の努力)を奨励しているため、定期試験に向けた対策レポート(日付入り)を受理する場合がある。
注意点:
1.試験や課題レポート等は、JABEE 、大学評価・学位授与機構、文部科学省の教育実施検査に使用することがあります。
2.授業参観される教員は当該授業が行われる少なくとも1週間前に教科目担当教員へ連絡してください。
3.定期試験(計4回)の平均成績を75%、レポート評価点を20%、授業への積極姿勢(授業態度、出席状況等)を5%の重みとして成績評価を行う。60点以上を合格とする。
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 |
ガイダンス |
電気回路概論
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2週 |
電気の基礎1 |
電荷と電流、電圧
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3週 |
電気の基礎2 |
電気抵抗とオームの法則
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4週 |
電気の基礎3 |
仕事と電力、キルヒホッフの法則
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5週 |
電気の基礎4 |
抵抗の直列接続と並列接続、分配則
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6週 |
電気の基礎5 |
電源の内部抵抗と等価変換
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7週 |
電気の基礎6 |
電源の有能電力
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8週 |
電気の基礎7 |
まとめ
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2ndQ |
9週 |
回路解析の基礎1 |
枝電流法と閉電流法
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10週 |
回路解析の基礎2 |
節電圧法、回路方程式の解法(クラーメルの解法)
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11週 |
回路解析の基礎3 |
演習問題
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12週 |
回路解析の基礎4 |
重ねの定理
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13週 |
回路解析の基礎5 |
テブナンの定理
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14週 |
回路解析の基礎6 |
応用問題
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15週 |
回路解析の基礎7 |
応用問題
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
交流回路の基礎1 |
正弦波交流
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2週 |
交流回路の基礎2 |
正弦波に対する受動素子の作用
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3週 |
交流回路の基礎3 |
交流電力と実効値
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4週 |
交流回路の基礎4 |
RL回路
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5週 |
交流回路の基礎5 |
RC回路
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6週 |
交流回路の基礎6 |
演習問題
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7週 |
交流回路の基礎7 |
まとめ
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8週 |
記号演算法1 |
複素数の基礎
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4thQ |
9週 |
記号演算法2 |
オイラーの公式
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10週 |
記号演算法3 |
微分・積分方程式の代数方程式への変換
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11週 |
記号演算法4 |
フェーザ表示とインピーダンス
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12週 |
記号演算法5 |
種々の回路の解析(1)
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13週 |
記号演算法6 |
種々の回路の解析(2)
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14週 |
記号演算法7 |
電力の複素数表示、演習問題
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15週 |
記号演算法8 |
共振回路
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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 |
基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 電気 | オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。 | 3 | |
抵抗を直列接続、及び並列接続したときの合成抵抗の値を求めることができる。 | 3 | |
ジュール熱や電力を求めることができる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
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 | |
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 3 | |
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 | |
瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | |
フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | |
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 | |
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 | |
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 | |
重ねの理を用いて、回路の計算ができる。 | 3 | |
網目電流法を用いて回路の計算ができる。 | 3 | |
節点電位法を用いて回路の計算ができる。 | 3 | |
テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。 | 3 | |
直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 3 | |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
情報系分野 | その他の学習内容 | オームの法則、キルヒホッフの法則を利用し、直流回路の計算を行うことができる。 | 4 | |
評価割合
| 定期試験 | レポート | 積極姿勢 | 合計 |
総合評価割合 | 75 | 20 | 5 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 20 | 5 | 25 |
専門的能力 | 75 | 0 | 0 | 75 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |