到達目標
(ア)抵抗にかかる電圧、抵抗を流れる電流、抵抗での消費電力やジュール熱を求めることができる。合成抵抗を求めることができる。
(イ)オームの法則やキルヒホッフの法則を利用して直流回路の計算ができる。
(ウ)オームの法則を説明し、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。
(エ)閉路方程式や節点方程式を利用して問題を解くことができる。
(オ)重ね合わせの理を用いて問題を解くことができる。
(カ)電気回路に関する定理や考え方を利用して問題を解くことができる。
(キ)電源から取り出せる最大電力が計算できる。
(ク)導体と不導体の違いについて、自由電子と関連させて説明できる。
ルーブリック
| 最低限の到達レベルの目安(優) | 最低限の到達レベルの目安(良) | 最低限の到達レベルの目安(不可) |
| 評価項目(ア) | 抵抗にかかる電圧、抵抗を流れる電流、抵抗での消費電力やジュール熱を求めることができる。合成抵抗を求めることができる。 | 抵抗にかかる電圧、抵抗を流れる電流、抵抗での消費電力やジュール熱を求めることがほぼできる。合成抵抗を求めることがほぼできる。 | 抵抗にかかる電圧、抵抗を流れる電流、抵抗での消費電力やジュール熱を求めることができない。合成抵抗を求めることができない。 |
| 評価項目(イ) | オームの法則やキルヒホッフの法則を利用して直流回路の計算ができる。 | オームの法則やキルヒホッフの法則を利用して直流回路の計算がほぼできる。 | オームの法則やキルヒホッフの法則を利用して直流回路の計算ができない。 |
| 評価項目(ウ) | 閉路方程式や節点方程式、重ね合わせの理などを用いて電気回路に関する定理や考え方を利用し、問題を解くことができる。 | 閉路方程式や節点方程式、重ね合わせの理などを用いて電気回路に関する定理や考え方を利用し、問題を解くことがほぼできる。 | 閉路方程式や節点方程式、重ね合わせの理などを用いて電気回路に関する定理や考え方を利用し、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
教育方法等
概要:
高速なディジタル信号の伝送や情報通信に用いられる高周波の伝送線路の性質を理解したり、制御理論やディジタル信号処理について学ぶ上で、電気回路に関する知識は大切である。また、電気回路に出てくるグラフ（graph）の概念は、ネットワークやデータ構造を理解する上で役に立つ。本講義では、直流電源（直流電圧源や直流電流源）と抵抗を含んだ直流回路の各部の電圧や各部を流れる電流の大きさを求める手法を学ぶ。
授業の進め方・方法:
注意点:
授業と試験には関数電卓を持参すること。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
「ガイダンス」：シラバスを用いた授業説明、電気回路とは （序章) |
授業の方針や電気回路を学ぶ意義について理解し、説明できる。
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| 2週 |
「オームの法則と合成抵抗」：抵抗の性質とオームの法則、抵抗とコンダクタンス、抵抗で消費する電力、抵抗の接続 |
抵抗にかかる電圧、抵抗を流れる電流、抵抗での消費電力やジュール熱を求めることができる。合成抵抗を求めることができる。
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| 3週 |
「オームの法則と合成抵抗」：抵抗の性質とオームの法則、抵抗とコンダクタンス、抵抗で消費する電力、抵抗の接続 |
抵抗にかかる電圧、抵抗を流れる電流、抵抗での消費電力やジュール熱を求めることができる。合成抵抗を求めることができる。
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| 4週 |
「電圧と電流」：電源の種類と働き、電圧源、電流源、内部抵抗、電源の変換、電源から取り出せる最大電力 |
電源から取り出せる最大電力が計算できる。電池の内部抵抗について理解できる。
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| 5週 |
「電圧と電流」：電源の種類と働き、電圧源、電流源、内部抵抗、電源の変換、電源から取り出せる最大電力 |
電源から取り出せる最大電力が計算できる。電池の内部抵抗について理解できる。
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| 6週 |
「キルヒホッフの法則」：電流則と電圧則 |
オームの法則やキルヒホッフの法則を利用して直流回路の計算や電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。
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| 7週 |
「キルヒホッフの法則」：電流則と電圧則 |
オームの法則やキルヒホッフの法則を利用して直流回路の計算や電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。
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| 8週 |
「複雑な回路の解析」：クラメールの公式、枝路電流法、節点方程式、閉路電流法、閉路方程式 |
閉路方程式や節点方程式を利用して問題を解くことができる。電源から取り出せる最大電力が計算できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
「複雑な回路の解析」：クラメールの公式、枝路電流法、節点方程式、閉路電流法、閉路方程式 |
閉路方程式や節点方程式を利用して問題を解くことができる。電源から取り出せる最大電力が計算できる。
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| 10週 |
「複雑な回路の解析」：クラメールの公式、枝路電流法、節点方程式、閉路電流法、閉路方程式 |
閉路方程式や節点方程式を利用して問題を解くことができる。電源から取り出せる最大電力が計算できる。
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| 11週 |
「回路を解くために役立つ定理」：重ね合わせの理、テブナンの定理、ノートンの定理 |
重ね合わせの理やテブナンの定理を用いて問題を解くことができる。
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| 12週 |
「回路を解くために役立つ定理」：重ね合わせの理、テブナンの定理、ノートンの定理 |
重ね合わせの理やテブナンの定理を用いて問題を解くことができる。
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| 13週 |
「回路を解くために役立つ定理」：重ね合わせの理、テブナンの定理、ノートンの定理 |
重ね合わせの理やテブナンの定理を用いて問題を解くことができる。
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| 14週 |
「回路を解くために役立つ考え方」：ミルマンの定理、Ｙ－Δ変換、ブリッジ回路 |
ミルマンの定理、Ｙ－Δ変換、ブリッジ回路について理解し、計算できる。
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| 15週 |
「回路を解くために役立つ考え方」：ミルマンの定理、Ｙ－Δ変換、ブリッジ回路 |
ミルマンの定理、Ｙ－Δ変換、ブリッジ回路について理解し、計算できる。
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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 | 導体と不導体の違いについて、自由電子と関連させて説明できる。 | 3 | |
| 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 | 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。 | 3 | |
評価割合
| 中間試験 | 定期試験 | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 25 | 40 | 35 | 100 |
| 基礎的能力 | 25 | 40 | 35 | 100 |