電気回路ⅡB

科目基礎情報

学校 明石工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 電気回路ⅡB
科目番号 5227 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電気情報工学科 対象学年 2
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 加藤政一:「専門基礎ライブラリー 電気回路 改訂版」、実教出版
担当教員 梶村 好宏

到達目標

評価項目1:抵抗、コイル、コンデンサ素子における電圧と電流の関係を理解し、説明でき、電気回路の計算に用いることができる。
評価項目2:瞬時値、フェーザ、複素数表示を理解し、説明でき、これらを正弦波交流回路の計算に用いることができる。
評価項目3:有効電力、無効電力、力率の測定原理とその方法を説明し、計算ができる。
評価項目4:相互誘導回路の仕組みを説明でき、回路の電圧、電流等の計算ができる。
評価項目5:三相交流における電圧・電流(相電圧、線間電圧、線電流)の説明ができ、計算ができる。

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抵抗、コイル、コンデンサ素子における電圧と電流の関係を理解し、電気回路の応用計算に用いることができる。抵抗、コイル、コンデンサ素子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。抵抗、コイル、コンデンサ素子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ない。
評価項目2瞬時値、フェーザ、複素数表示を理解し、これらを正弦波交流回路の応用計算に用いることができる。瞬時値、フェーザ、複素数表示を理解し、これらを正弦波交流回路の計算に用いることができる。瞬時値、フェーザ、複素数表示を理解し、これらを正弦波交流回路の計算に用いることができない。
評価項目3有効電力、無効電力、力率の測定原理とその方法を説明でき、問題を解くことができる。有効電力、無効電力、力率の測定原理とその方法を説明できる。有効電力、無効電力、力率の測定原理とその方法を説明できない。
評価項目4相互誘導回路等の電圧、電流等の応用計算ができる。相互誘導回路等の電圧、電流等を計算できる。 相互誘導回路等の電圧、電流等を計算できない。
評価項目5三相交流における電圧・電流(相電圧、線間電圧、線電流)の応用計算ができる。三相交流における電圧・電流(相電圧、線間電圧、線電流)の計算ができる。三相交流における電圧・電流(相電圧、線間電圧、線電流)の計算ができない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
電気・電子工学の基礎となる交流回路理論について、電圧や電流、インピーダンスなどの物理量の意味や用途について説明でき、計算できることを到達目標とする。また、練習問題等の演習を行って習得の手助けとする。
授業の進め方・方法:
教科書に沿って、解説を行う。スライド資料や練習問題用のプリントを配布しながら進める。定期的に演習問題のレポートを課す。
注意点:
本科目は、授業で保証する学習時間と、予習・復習及び課題レポート作成に必要な標準的な自己学習時間の総計が、90時間に相当する学習内容である。定期試験(80%)、授業中の演習問題プリントを含めたレポート課題(20%)を総合して評価する。レポートは、章末の問題を中心に出題する。総合60%以上達成したものを合格とする。
評価の対象としない欠席条件(割合) 1/3以上の欠課

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
後期
3rdQ
1週 複素電力 I 複素電力の表現方法が理解できる。
2週 複素電力 II 複素電力の計算ができる。
3週 ベクトル軌跡 ベクトル軌跡を描くことができる。
4週 ベクトル軌跡を用いた回路評価 ベクトル軌跡を用いて回路の評価ができる。
5週 変圧器 変圧器を含む回路の電圧、電流の計算ができる。
6週 インピーダンスマッチングと変成器 インピーダンスマッチングと変成器を理解し、回路計算ができる。
7週 相互誘導回路の等価回路 I 相互誘導回路の等価回路における電流を計算できる。
8週 相互誘導回路の等価回路 II 相互誘導回路の等価インダクタンスを計算できる。
4thQ
9週 多相交流の記号表示と相回転 多相交流の電圧、電流を計算することができる。
10週 Y接続の相電圧と線間電圧と電流計算 Y接続の相電圧と線間電圧、電流を計算することができる。
11週 Δ接続の相電圧と線間電圧と電流計算 Δ接続の相電圧と線間電圧、電流を計算することができる。
12週 Δ接続とY接続およびΔY変換 Δ接続とY接続およびΔY変換を計算することができる。
13週 多相交流電力 多相交流電力を計算することができる。
14週 非正弦波とフーリエ級数の基礎 非正弦波とフーリエ級数の意味を述べることができる。
15週 フーリエ係数の算出法、奇関数波のフーリエ級数展開 フーリエ係数の算出法、奇関数波のフーリエ級数展開 ができる。
16週 期末試験

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
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後1,後10
簡単な連立方程式を解くことができる。3後2,後10
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。3後6
累乗根の意味を理解し、指数法則を拡張し、計算に利用することができる。3
指数関数を含む簡単な方程式を解くことができる。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。3
加法定理および加法定理から導出される公式等を使うことができる。3
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
簡単な場合について、円の方程式を求めることができる。3後2
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後2
行列式の定義および性質を理解し、基本的な行列式の値を求めることができる。3後6
平面内の回転に対応する線形変換を表す行列を求めることができる。3後2
微分係数の意味や、導関数の定義を理解し、導関数を求めることができる。3
三角関数・指数関数・対数関数の導関数を求めることができる。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後2
2次の導関数を利用して、グラフの凹凸を調べることができる。3後2
不定積分の定義を理解し、簡単な不定積分を求めることができる。3後14,後15
定積分の定義と微積分の基本定理を理解し、簡単な定積分を求めることができる。3後14,後15
簡単な場合について、曲線で囲まれた図形の面積を定積分で求めることができる。3後14,後15
自然科学物理力学平均の速度、平均の加速度を計算することができる。2
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。3
波動波の振幅、波長、周期、振動数、速さについて説明できる。3
電気電場・電位について説明できる。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
専門的能力分野別の専門工学電気・電子系分野電気回路電荷と電流、電圧を説明できる。3
オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。3
ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。4後3
電力量と電力を説明し、これらを計算できる。4後1
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。4
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。4
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。4
R、L、C素子における正弦波電圧と電流の関係を説明できる。4
瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。4
フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。4
インピーダンスとアドミタンスを説明し、これらを計算できる。4
キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。4
合成インピーダンスや分圧・分流の考え方を用いて、交流回路の計算ができる。4
相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。4後4,後5
理想変成器を説明できる。4後6
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。4後1
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。4後9
電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ変換ができる。4後10,後11,後12
対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。4後13
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。4後5
分野横断的能力汎用的技能汎用的技能汎用的技能他者とコミュニケーションをとるために日本語や特定の外国語で正しい文章を記述できる。3後15
円滑なコミュニケーションのために図表を用意できる。3後15
円滑なコミュニケーションのための態度をとることができる(相づち、繰り返し、ボディーランゲージなど)。3後15
書籍、インターネット、アンケート等により必要な情報を適切に収集することができる。3後15
態度・志向性(人間力)態度・志向性態度・志向性自らの考えで責任を持ってものごとに取り組むことができる。2後15
目標の実現に向けて計画ができる。2後15
目標の実現に向けて自らを律して行動できる。2後15
日常の生活における時間管理、健康管理、金銭管理などができる。2後15
チームで協調・共同することの意義・効果を認識している。2後15
チームで協調・共同するために自身の感情をコントロールし、他者の意見を尊重するためのコミュニケーションをとることができる。2
当事者意識をもってチームでの作業・研究を進めることができる。2後15
チームのメンバーとしての役割を把握した行動ができる。2後15

評価割合

試験発表相互評価レポートポートフォリオその他合計
総合評価割合80002000100
基礎的能力0000000
専門的能力80002000100
分野横断的能力0000000