電気回路

科目基礎情報

学校 沼津工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 電気回路
科目番号 2019-486 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 制御情報工学科 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 電気回路 鎌倉友男・上芳夫・渡辺好章 共著 培風館、プリント(適宜配布する)
担当教員 芹澤 弘秀

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 閉じる

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.評価については、評価割合に従って行います。ただし、適宜再試や追加課題を課し、加点することがあります。
2.中間試験を授業時間内に実施することがあります。
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

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
2週 電気の基礎1 電荷と電流、電圧
3週 電気の基礎2 電気抵抗とオームの法則
4週 電気の基礎3 仕事と電力、キルヒホッフの法則
5週 電気の基礎4 抵抗の直列接続と並列接続、分配則
6週 電気の基礎5 電源の内部抵抗と等価変換
7週 電気の基礎6 電源の有能電力
8週 電気の基礎7 まとめ
2ndQ
9週 回路解析の基礎1 枝電流法と閉電流法
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)
11週 回路解析の基礎3 演習問題
12週 回路解析の基礎4 重ねの定理
13週 回路解析の基礎5 テブナンの定理
14週 回路解析の基礎6 応用問題
15週 回路解析の基礎7 応用問題
16週
後期
3rdQ
1週 交流回路の基礎1 正弦波交流
2週 交流回路の基礎2 正弦波に対する受動素子の作用
3週 交流回路の基礎3 交流電力と実効値
4週 交流回路の基礎4 RL回路
5週 交流回路の基礎5 RC回路
6週 交流回路の基礎6 演習問題
7週 交流回路の基礎7 まとめ
8週 記号演算法1 複素数の基礎
4thQ
9週 記号演算法2 オイラーの公式
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
11週 記号演算法4 フェーザ表示とインピーダンス
12週 記号演算法5 種々の回路の解析(1)
13週 記号演算法6 種々の回路の解析(2)
14週 記号演算法7 電力の複素数表示、演習問題
15週 記号演算法8 共振回路
16週

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前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前5
ジュール熱や電力を求めることができる。3前4
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前2
オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。4前3
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。4前5
ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。3前14
電力量と電力を説明し、これらを計算できる。3前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。3後1
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。3後3
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。3後11
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後2
瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。3後4,後5,後6
フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。3後12
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後11
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後4,後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。3後13
直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。3後15
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。3後6
重ねの理を用いて、回路の計算ができる。3前12
網目電流法を用いて回路の計算ができる。3前9
節点電位法を用いて回路の計算ができる。3前10
テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。3前13
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前9,前11

評価割合

定期試験レポート積極姿勢合計
総合評価割合75205100
基礎的能力020525
専門的能力750075
分野横断的能力0000