電気電子基礎

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	電気電子基礎
科目番号	21205	科目区分	専門 / 必修
授業形態	演習	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	情報機械システム工学科	対象学年	1
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	はじめての電気工学　[臼田昭司・他、森北出版]
担当教員	北原 司,増山 裕之

到達目標

１負荷抵抗における電圧と電流の関係を理解し、電気回路の計算に用いることができる。
２電気電子の基礎知識として、電気回路や素子、半導体等の専門用語を理解し概要を説明できる。
３キルヒホッフの法則や重ねの理等の定理を理解し、電気回路の計算に用いることができる。
４電界磁界の法則を理解し、電界磁界の現象の説明および計算に用いることができる。

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	負荷抵抗における電圧と電流の関係を理解でき回路計算ができる。	負荷抵抗における電圧と電流の関係をおおよそ理解でき回路計算がだいたいできる。	負荷抵抗における電圧と電流の関係を理解できず、回路計算もできない。
評価項目2	電気電子の基礎知識として、電気回路や素子、半導体等の専門用語を理解し概要を説明できる。	電気電子の基礎知識として、電気回路や素子、半導体等の専門用語を理解し概要をおおよそ説明できる。	電気電子の基礎知識として、電気回路や素子、半導体等の専門用語を理解し概要を説明できない。
評価項目3	キルヒホッフの法則や重ねの理等の定理を理解し、電気回路の計算に用いることができる。	キルヒホッフの法則や重ねの理等の定理を理解し、電気回路の計算に用いることがほぼできる。	キルヒホッフの法則や重ねの理等の定理を理解し、電気回路の計算に用いることができない。
評価項目４	磁界・電界における各種法則を理解し、磁界・電界の計算に用いることができる。	磁界・電界における各種法則を理解し、磁界・電界の説明ができる。	磁界・電界における各種法則を理解できず、磁界・電界の説明もできない。

教育方法等

概要:

電気回路に対する基本概念である直流回路で扱う種々の電気系量（電圧、電流、抵抗、コンダクタンス、静電容量、電力、電力量など）の定義、単位記号及びこれらの間に成立つ関係について学習する。その過程において、直流回路において生じる合成抵抗や電圧、電流を導出する方法や問題解答の基本的な記述法についても学ぶ。電気の基となる磁界・電界の基礎についても学習する。
さらに電気電子の基礎知識として、電気回路や素子、半導体等の専門用語を理解するための学習を行う。

授業の進め方・方法:

・ 原則として、毎回演習を行う。そのためには授業時間外の自主学習は必須である。
・授業中にマルチメータやICTツール（タブレット）を積極的に使い、電気電子システムの役割を理解する。

注意点:

・ 授業は講義＋演習（小テスト）形式で行う。
・ 電気回路および磁界・電界を理解するには基礎的な算数数学の知識が必要不可欠である。方程式や分数の計算、三角関数など、数学系科目で履修した分野も含めた豊富な演習を行う。
・ 実技課題では6人程度のグループに分割して授業を行う。グループで課題に取り組み、お互いの理解を深めあう。教材としてマルチメータとＥＬＶＩＳを使用し、直流回路における基礎を実技にて理解し、その成果を電子データで提出する。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング

ICT 利用

実務経験のある教員による授業

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	ガイダンス 直流回路の基礎（１）	授業の方針について理解できる。 電荷、電圧、電流の概念をことばで説明できる。
		2週	直流回路の基礎（２）	ＳＩ単位の基本７単位と10^-12から10^12の接頭語を理解し、単位換算ができる。
		3週	電気回路の基本法則（１）	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。
		4週	電気回路の基本法則（２）	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。
		5週	電気回路の基本法則（３）	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。
		6週	電気のもつエネルギー、電気抵抗	電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 抵抗の性質を理解でき、抵抗率と長さの関係を理解して計算できる。 導電率・温度による抵抗値の変化について計算できる。
		7週	中間試験
		8週	試験返却・解答 磁気に関する基本法則（１）	磁荷に関するクーロンの法則について計算できる。 磁荷による磁界の計算ができる。
	4thQ
		9週	磁気に関する基本法則（２）	磁界の強さと磁束密度の計算ができる。 ビオサバールの法則を用いて計算できる。 アンペールの周回路の法則を用いて計算できる。
		10週	電磁力とコイルに働くトルク	フレミングの左手の法則を理解し、電磁力の大きさと方向を求めることができる。 方形コイルにおけるトルクの計算ができる。 電磁誘導について、言葉と式を用いて説明できる。 フレミングの右手の法則を理解し、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。
		11週	電気回路と磁気回路の対応 自己誘導と相互誘導	簡単な磁気回路における磁気抵抗の計算ができる。 自己誘導と自己インダクタンスについて理解できる。 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。
		12週	電界に関する基本法則	電界に関するクーロンの法則を用いて力の計算ができる。 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。 静電容量を求めることができ、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。
		13週	総合復習	既学習範囲について理解し、これまでの課題の解答を求めることができる。
		14週	電気回路の実験	実素子を用いて直流回路の電圧・電流・抵抗を計算することができる。
		15週	期末試験
		16週	試験返却・解答

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	合計
総合評価割合	60	0	0	0	40	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0
専門的能力	60	0	0	0	40	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0