電気電子理論

科目基礎情報

学校 鳥羽商船高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 電気電子理論
科目番号 12201 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 商船学科 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 電気・電子概論 (実教出版)/電気基礎 (上) トレーニングノート
担当教員 窪田 祥朗

到達目標

1.船舶において必要な電気工学、電子工学の基礎を築く。
2.関数電卓の基本的な使用方法を修得する。
3.オームの法則、キルヒホッフの法則を理解し、電気回路の回路解析の基礎を身につける。
4.電気回路解析で計算する際に関数電卓を活用できる。

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
評価項目1キルヒホッフの法則により、回路解析方法を理解できる。オームの法則など、電気基礎理論を理解し、利用できる。オームの法則用いた計算ができない。
評価項目2交流回路のインピーダンス、電力計算ができる。交流回路と直流回路における計算方法法の違いを理解し、計算できる。交流回路と直流回路の違いを理解できない。
評価項目3電子回路を構成する半導体素子について、動作原理を理解し、説明できる。電子回路を構成する半導体素子について、理解できる。電子回路を構成する半導体素子について、理解できない。

学科の到達目標項目との関係

教育目標 (B2) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
電気工学、電子工学の基礎となる理論を学習する。
授業の進め方・方法:
授業方法は講義を中心とし、演習問題や課題を出して解答の提出を求める。
注意点:
・予習と既習事項の練習定着は基本的に受講者の責任である。
・授業には必ず関数電卓を持参。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 シラバスによる学修説明 この科目で学ぶべき内容を理解する
2週 電気の正体、関数電卓の使用法 電気の正体を知る。関数電卓を使用できる
3週 直流回路 1 直流回路の電圧と電流の意味を知る
オームの法則の計算ができる
4週 直流回路 2 オームの法則を応用できる
直列回路と並列回路による違いを知る
5週 直流回路 3 抵抗の性質を理解する。合成抵抗の計算ができる
キルヒホッフの法則を理解する
6週 直流回路 4
中間試験対策
キルヒホッフの法則を用いた計算ができる
7週 前期中間試験 前期中間試験
8週 直流回路 5
中間試験返却 解説
電力と熱エネルギーの計算ができる
2ndQ
9週 磁気回路 1 磁気に関するクーロンの法則を用いて計算できる
10週 磁気回路 2 電流による磁界を理解する
電磁力と直流電動機の関係を理解する
11週 磁気回路 3 電磁誘導と直流発電機の関係を理解する
12週 静電気 1 電界に関するクーロンの法則を用いて計算できる
13週 静電気 2 コンデンサの性質を理解できる
14週 静電気 3
定期試験対策
合成容量、コンデンサの電流、電圧を計算できる
15週 前期定期試験 前期定期試験
16週 試験の解答解説 試験の解答を理解する
後期
3rdQ
1週 交流回路 1 交流の基礎を理解する
2週 交流回路 2 R,L,C交流回路の電圧と電流の関係を理解する
3週 交流回路 3 R,L,Cの簡単な交流回路を計算できる
4週 交流回路 4 R,L,Cの交流回路を計算できる
5週 交流回路 5 共振を理解し、共振周波数を計算できる
6週 交流回路 6
中間試験対策
単相交流、三相交流の電力計算ができる
7週 後期中間試験 後期中間試験
8週 電子回路 1
中間試験返却 解説
半導体とは何か知る
4thQ
9週 電子回路 2 ダイオードと整流回路を知る
10週 電子回路 3 トランジスタを知る
11週 電子回路 4 半導体素子にいくつかの種類があることを知る
12週 電子回路 5 トランジスタの増幅作用を知る
13週 電子回路 6 論理回路を知る
14週 電気工学、電子工学のまとめ
定期試験対策
現在までの習得事項の確認
15週 定期試験 定期試験
16週 試験の解答解説 試験の解答を理解する

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
基礎的能力数学数学数学整式の加減乗除の計算や、式の展開ができる。3
因数定理等を利用して、4次までの簡単な整式の因数分解ができる。3
分数式の加減乗除の計算ができる。3
実数・絶対値の意味を理解し、絶対値の簡単な計算ができる。3
平方根の基本的な計算ができる(分母の有理化も含む)。3
複素数の相等を理解し、その加減乗除の計算ができる。3
解の公式等を利用して、2次方程式を解くことができる。3
因数定理等を利用して、基本的な高次方程式を解くことができる。3
簡単な連立方程式を解くことができる。3
角を弧度法で表現することができる。3
三角関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。3
ベクトルの定義を理解し、ベクトルの基本的な計算(和・差・定数倍)ができ、大きさを求めることができる。2
平面および空間ベクトルの成分表示ができ、成分表示を利用して簡単な計算ができる。2
自然科学物理物理周期、振動数など単振動を特徴づける諸量を求めることができる。2
エネルギーには多くの形態があり互いに変換できることを具体例を挙げて説明できる。2
波動波の振幅、波長、周期、振動数、速さについて説明できる。2
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
電場・電位について説明できる。3
クーロンの法則が説明できる。3
クーロンの法則から、点電荷の間にはたらく静電気力を求めることができる。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
化学化学原子の電子配置について電子殻を用い書き表すことができる。1
価電子の働きについて説明できる。1
原子のイオン化について説明できる。1
代表的なイオンを化学式で表すことができる。1
共有結合について説明できる。2
自由電子と金属結合がどのようなものか説明できる。1
金属の性質を説明できる。2
ダニエル電池についてその反応を説明できる。1
鉛蓄電池についてその反応を説明できる。3
一次電池の種類を説明できる。3
二次電池の種類を説明できる。3
電気分解反応を説明できる。2
電気分解の利用として、例えば電解めっき、銅の精錬、金属のリサイクルへの適用など、実社会における技術の利用例を説明できる。2
ファラデーの法則による計算ができる。2
専門的能力分野別の専門工学商船系分野(機関)電気電子工学直列回路、並列回路に流れる電流の計算ができる。3
電流と磁気の関係について説明できる。3
磁気回路の計算ができる。3
LCRを用いた交流回路の計算ができる。3
三相交流について説明できる。3
電動機の構造、原理を説明できる。2
電動機の巻線について説明できる。2
電動機の操作方法を説明できる。2
PN半導体について説明できる。3
整流回路の働き、使用方法について説明できる。3
増幅回路の働きについて説明できる。3

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合600030100100
基礎的能力1500010025
専門的能力450000045
分野横断的能力000300030