1. 電磁気の基本となるクーロンの法則を理解し電荷に働く力や電界、電位の計算ができる
2. ガウスの法則を適用して静電容量を計算することができる
3. 記号法を用いて交流回路の方程式を導いて解くことができる
4. 交流回路の複素電力やベクトル軌跡を導出することができる
概要:
2年次・3年次で学ぶ電磁気学・電気回路の内容を完全に理解し身につけることを目的として、これらを理論的に学ぶための基礎となる電気数学を合わせて学習する。電気工学とは電磁気学・電気回路を基礎とした総合的な学問であることを、演習を通して理解する。
授業の進め方・方法:
授業前半は座学とし後半は演習問題を解くことを課す。遠隔授業を行うことがある。
注意点:
関連科目:電磁気学系科目・電気回路系科目
事前学習は、講義に臨むにあたり、過去の関連科目の復習を行っておくこと。
事後学習は、基本的に毎回演習課題を課すので自分で解いて次回の授業前まで提出すること。
原則として、前期,後期ともに中間と期末の定期試験を行う。定期試験後再試を行うことがある。
但し定期試験中止の場合はそれに代わる評価を行うことがある。
定期試験の平均点(70%)と演習課題(30%)で評価し60点以上を合格とする。
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 |
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。 | 4 | |
オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。 | 4 | |
キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。 | 4 | |
合成抵抗や分圧・分流の考え方を用いて、直流回路の計算ができる。 | 4 | |
ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 4 | |
電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
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 | 後1 |
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 4 | 後1,後14 |
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 4 | 後1 |
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 | 後2 |
瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | 後3,後14 |
フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | 後3 |
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 | 後3,後12 |
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 | 後3 |
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 | 後3,後10 |
直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 4 | 後9 |
相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。 | 4 | 後11 |
理想変成器を説明できる。 | 4 | 後11 |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 4 | 後13 |
重ねの理を用いて、回路の計算ができる。 | 4 | 後5 |
網目電流法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | 後3,後6 |
節点電位法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | 後3 |
テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。 | 4 | 後4,後6 |
電磁気 | 電荷及びクーロンの法則を説明でき、点電荷に働く力等を計算できる。 | 3 | 前1 |
電界、電位、電気力線、電束を説明でき、これらを用いた計算ができる。 | 3 | 前2,前3,前4 |
ガウスの法則を説明でき、電界の計算に用いることができる。 | 3 | 前5,前6,前7 |
導体の性質を説明でき、導体表面の電荷密度や電界などを計算できる。 | 3 | 前9 |
誘電体と分極及び電束密度を説明できる。 | 3 | 前12,前13,前14 |
静電容量を説明でき、平行平板コンデンサ等の静電容量を計算できる。 | 3 | 前10 |
コンデンサの直列接続、並列接続を説明し、その合成静電容量を計算できる。 | 3 | 前11 |
静電エネルギーを説明できる。 | 3 | 前11 |