概要:
様々なエネルギー源より電気エネルギーに変換する方法とその電気エネルギーを適切に輸送・利用する方法について説明できる力を身につける。また、電気エネルギーの発生・輸送・利用と環境問題とのかかわりについて説明できる力も身につける。
授業の進め方・方法:
・授業は講義を中心とし、単元ごとに演習も行う。
・この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習としてレポートや演習課題を実施します。
注意点:
・課題等の提出は遅れないよう、必ず提出すること。
・3年生で既習の電気回路、電子回路の知識を必須とする。
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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
物理量の復習 |
電力工学で学ぶ内容を理解する。
エネルギー、仕事、電力について用途と単位が説明できる。
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| 2週 |
電気エネルギーの資源種類と利用 |
エネルギー資源種類と消費量、消費に伴う環境問題について説明できる。
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| 3週 |
電気エネルギーの発生 |
電気エネルギーの発生方法として電動機が説明できる。
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| 4週 |
水力発電 |
水力発電の原理について理解し、水力発電の主要設備を説明できる。
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| 5週 |
火力発電 |
火力発電の原理について理解し、火力発電の主要設備を説明できる。
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| 6週 |
原子力発電 |
原子力発電の原理について理解し、原子力発電の主要設備を説明できる。
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| 7週 |
三相交流回路と三相電力 |
三相交流回路について説明でき、具体的な電力について計算できる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
試験返却・解答 |
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| 10週 |
電力の輸送と変電 |
電力システムの構成およびその構成要素について説明できる。
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| 11週 |
送電とその安定性（１） |
交流および直流送配電方式について、それぞれの特徴を説明できる。
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| 12週 |
送電とその安定性（２） |
電力システムの安定的運用について説明できる。
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| 13週 |
配電 |
配電方式および配電設備の運用について説明できる。
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| 14週 |
エネルギーの効率的供給と利用 |
電力システムの効率的・経済的な運用について説明できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
試験返却・解答 |
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| 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 | |
| 簡単な連立方程式を解くことができる。 | 3 | |
| 1次不等式や2次不等式を解くことができる。 | 3 | |
| 恒等式と方程式の違いを区別できる。 | 2 | |
| 2次関数の性質を理解し、グラフをかくことができ、最大値・最小値を求めることができる。 | 2 | |
| 簡単な場合について、関数の逆関数を求め、そのグラフをかくことができる。 | 2 | |
| 指数関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。 | 3 | |
| 対数の意味を理解し、対数を利用した計算ができる。 | 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。 | 2 | |
| 三角比を理解し、簡単な場合について、三角比を求めることができる。 | 3 | |
| 一般角の三角関数の値を求めることができる。 | 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 関数の増減表を書いて、極値を求め、グラフの概形をかくことができる。 | 3 | |
| 極値を利用して、関数の最大値・最小値を求めることができる。 | 3 | |
| 自然科学 | 物理 | 力学 | 物体に作用する力を図示することができる。 | 3 | |
| 力の合成と分解をすることができる。 | 3 | |
| 重力、抗力、張力、圧力について説明できる。 | 3 | |
| 慣性の法則について説明できる。 | 3 | |
| 仕事と仕事率に関する計算ができる。 | 3 | |
| 重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
| 物体の質量と速度から運動量を求めることができる。 | 3 | |
| 万有引力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
| 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 | 電力 | 三相交流における電圧・電流(相電圧、線間電圧、線電流)を説明できる。 | 2 | |
| 電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ変換ができる。 | 4 | |
| 対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。 | 3 | |
| 直流機の原理と構造を説明できる。 | 2 | |
| 誘導機の原理と構造を説明できる。 | 2 | |
| 同期機の原理と構造を説明できる。 | 2 | |
| 変圧器の原理、構造、特性を説明でき、その等価回路を説明できる。 | 2 | |
| 半導体電力変換装置の原理と働きについて説明できる。 | 2 | |
| 電力システムの構成およびその構成要素について説明できる。 | 2 | |
| 交流および直流送配電方式について、それぞれの特徴を説明できる。 | 2 | |
| 電力品質の定義およびその維持に必要な手段について知っている。 | 4 | |
| 電力システムの経済的運用について説明できる。 | 2 | |
| 水力発電の原理について理解し、水力発電の主要設備を説明できる。 | 2 | |
| 火力発電の原理について理解し、火力発電の主要設備を説明できる。 | 2 | |
| 原子力発電の原理について理解し、原子力発電の主要設備を説明できる。 | 2 | |
| その他の新エネルギー・再生可能エネルギーを用いた発電の概要を説明できる。 | 2 | |
| 電気エネルギーの発生・輸送・利用と環境問題との関わりについて説明できる。 | 2 | |