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 |
後期 |
3rdQ |
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 |
エネルギー資源と消費 |
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 |
再生可能エネルギーによる発電 |
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。
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
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 | |