概要:
抵抗R・コイルL・コンデンサCで構成した電気回路に生じる基礎的な電気現象について理論を学ぶと共に、数値計算を行う事で理解を深める。
授業の進め方・方法:
・ 授業は講義形式で行う。ポートフォリオの評価は、随時出題される課題やレポートを回答・提出する事で加点される
・ 定期試験テスト前後には、重要な箇所についてレポート課題を課すので、期限に遅れず提出すること
注意点:
・学習内容を修得するには、自ら能動的に問題を解くことが必要となる。自宅でも演習問題などを十分に解くこと。
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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+電気の基礎の復習と演習 |
・電荷、電圧、電流の概念をことばで説明できる
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2週 |
電荷および電流と電圧 オームの法則と抵抗の性質 単位とSI単位の接頭語 |
・オームの法則を用いて抵抗を流れる電流や抵抗両端電圧を計算できる ・SI単位の基本7単位と接頭語を理解し、単位換算ができる。
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3週 |
抵抗の接続とその利用1 ・抵抗の直列接続と分圧回路 ・抵抗の並列接続と分流回路 |
・抵抗の直列、並列、直並列接続回路において、合成抵抗を計算できる。 ・抵抗の直列、並列、直並列接続回路において、各部の電圧および電流の計算ができる。
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4週 |
抵抗の接続とその利用2 ・抵抗の直列接続と分圧回路 ・抵抗の並列接続と分流回路 |
・分圧回路および分流回路を用いて、任意の電圧や電流を生じる抵抗の組み合わせを求めることができる。
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5週 |
キルヒホッフの法則を用いた直流回路の電圧・電流の計算1 ・キルヒホッフの法則 ・ブリッジ回路 |
・直流の回路網にキルヒホッフの法則を適用することができる。
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6週 |
キルヒホッフの法則を用いた直流回路の電圧・電流の計算2 ・キルヒホッフの法則 ・ブリッジ回路 |
・キルヒホッフの法則を利用して、複数の電源と抵抗から成る直流回路網の各部の電流を計算することができる。
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7週 |
キルヒホッフの法則を用いた直流回路の電圧・電流の計算3 ・キルヒホッフの法則 ・ブリッジ回路 |
・ブリッジ回路で発生する電圧の計算をすることができる。
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8週 |
中間試験 |
中間試験
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2ndQ |
9週 |
試験返却・解答 |
試験返却・解答
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10週 |
電流の各種作用1 ・ジュールの法則 ・電力と電力量 |
・ジュールの法則を用いて、抵抗体での発熱量を求めることができる。
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11週 |
電流の各種作用2 ・ジュールの法則 ・電力と電力量 |
・負荷で消費される電力と電力量を求めることができる。
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12週 |
電流と磁界1 ・磁石と磁界、磁気に関するクーロンの法則 ・電流が作る磁界 ・磁化現象と磁気回路 |
・クーロンの法則を用いて磁極に働く力の大きさを計算できる。
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13週 |
電流と磁界2 ・磁石と磁界、磁気に関するクーロンの法則 ・電流が作る磁界 ・磁化現象と磁気回路 |
・電流が作る磁界の大きさと方向を求めることができる。
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14週 |
電磁力と電磁誘導1 ・電磁力 ・直流モータ ・電磁誘導 ・自己インダクタンスと相互インダクタンス |
・電磁誘導について、言葉でと式を用いて説明できる。 ・電磁誘導で発生する起電力の大きさと方向を求めることができる。
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15週 |
電磁力と電磁誘導2 ・電磁力 ・直流モータ ・電磁誘導 ・自己インダクタンスと相互インダクタンス |
・電磁誘導について、言葉でと式を用いて説明できる。 ・電磁誘導で発生する起電力の大きさと方向を求めることができる。
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16週 |
試験返却・解答 |
試験返却・解答
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後期 |
3rdQ |
1週 |
電磁力と電磁誘導3 ・電磁力 ・直流モータ ・電磁誘導 ・自己インダクタンスと相互インダクタンス |
・自己インダクタンスと相互インダクタンスについて、式と言葉で説明できる。
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2週 |
電荷と静電力1 ・電荷に関するクーロンの法則 ・電界と電位 ・静電誘導と誘電分極 |
・電荷に関するクーロンの法則を用いて磁極に働く力を計算できる。
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3週 |
電荷と静電力2 ・電荷に関するクーロンの法則 ・電界と電位 ・静電誘導と誘電分極 |
・電界と電気力線、等電位面について説明できる。
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4週 |
電荷と静電力4電荷と静電力3 ・電荷に関するクーロンの法則 ・電界と電位 ・静電誘導と誘電分極 ・電荷に関するクーロンの法則 ・電界と電位 ・静電誘導と誘電分極 |
・静電誘導の概略をことばで説明できる。 ・誘電分極の概略を説明できる。 ・誘電率と比誘電率の関係を説明できる。
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5週 |
コンデンサと静電容量1 ・コンデンサの構造と静電容量 ・コンデンサの接続 ・コンデンサの機能とその応用 |
・平行平板コンデンサの構造と電界および電束について説明できる。 ・平行平板コンデンサの静電容量を求めることができる。
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6週 |
コンデンサと静電容量2 ・コンデンサの構造と静電容量 ・コンデンサの接続 ・コンデンサの機能とその応用 |
・コンデンサの電荷と電圧、静電容量の関係を説明できる ・コンデンサの直列接続、並列接続、直並列接続の合成静電容量を計算できる。
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7週 |
コンデンサと静電容量3 ・コンデンサの構造と静電容量 ・コンデンサの接続 ・コンデンサの機能とその応用 |
・コンデンサの直列接続、並列接続、直並列接続の、各部の電圧と電荷量を計算できる。
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8週 |
中間試験 |
中間試験
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4thQ |
9週 |
試験返却・解答 |
試験返却・解答
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10週 |
交流回路の基礎1 ・正弦波交流の性質 ・正弦波交流起電力の発生 ・正弦波交流のベクトル表示 |
・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。
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11週 |
交流回路の基礎2 ・正弦波交流の性質 ・正弦波交流起電力の発生 ・正弦波交流のベクトル表示 |
・平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 ・正弦波交流のベクトル表示を説明できる。
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12週 |
交流回路の取り扱い方1 ・RLC各素子における交流起電力の発生 ・R、L、Cを含む直列回路と並列回路 ・交流回路の電力 ・共振回路 |
・抵抗、コイル、コンデンサにおける正弦波交流電圧と電流の関係を説明できる。 ・R、L、Cを含む直列回路および並列回路における各部の電圧と電流の関係を計算できる。
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13週 |
交流回路の取り扱い方2 ・RLC各素子における交流起電力の発生 ・R、L、Cを含む直列回路と並列回路 ・交流回路の電力 ・共振回路 |
・交流回路の皮相電力、有効電力、無効電力、力率について説明できる。 ・直列共振回路および並列共振回路の計算ができる。
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14週 |
交流回路の複素数表示1 ・複素数のベクトル表示 ・交流回路の複素数表示とフェーザ ・記号法による交流回路の取扱い |
・複素数の扱いを理解し、四則演算ができる。 ・複素数のベクトル表示、極形式につて説明できる。
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15週 |
交流回路の複素数表示2 ・複素数のベクトル表示 ・交流回路の複素数表示とフェーザ ・記号法による交流回路の取扱い |
・正弦波交流を、複素数を用いて表すことができる。 ・正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。
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16週 |
試験返却・解答 |
試験返却・解答
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