到達目標
下記の内容を習得することを本講義の到達目標とする．
前期中間試験：(1)基本的な回路計算，(2)正弦波交流の性質，(3)ベクトルの合成
前期末試験 ：(1)複素数の計算，(2)交流回路の複素数表示
後期中間試験：(1)回路のインピーダンス・アドミタンス，(2) RL・RC回路，(3)交流ブリッジ回路
学年末試験 ：(1)RLC回路と共振，(2) 交流電力
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 |
| 正弦波交流の基礎 | 正弦波交流の基本的な性質を正しく理解し，位相差・平均値・実効値の意味を説明でき，計算できる． | 正弦波交流の基本的な性質を正しく理解し，位相差・平均値・実効値の計算ができる． | 正弦波交流の最大値（振幅）・周波数・周期・位相差・平均値・実効値の計算を行うことができない． |
| 複素数を用いた回路計算 | 複素数を用い，回路内の電圧・電流を計算でき，ベクトル図を用い説明できる． | 複素数を用い，回路内の電圧・電流を計算できる． | 回路内の電圧・電流を計算できない． |
| RLC回路 | RLC回路内の電圧・電流を，複素数を用い計算でき，共振現象の説明ができる． | RLC回路内の電圧・電流を，複素数を用い計算できる． | RLC回路内の電圧・電流を計算できない． |
| 交流電力 | 各種電力の意味を十分説明でき，それらを計算で求めることができる． | 各公式を用いて，各種電力を求めることができる． | 各種電力を求めることができない． |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程（本科１〜５年）学習教育目標 （２）
説明
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教育方法等
概要:
正弦波入力を用いた回路計算のために，正弦波交流の性質，複素数計算，インピーダンス，アドミタンス，RLC回路，複素電力計算等を解説する．また，中間・期末試験前に上記内容の定着のための演習を行う．
授業の進め方・方法:
基本的に，前半の45分を講義形式，後半の45分を演習形式で授業を行う．具体的には，前半でその日習得すべき内容を教員が伝え，その内容に関する類題を後半の時間で学生が解く．
注意点:
-関連科目
電気回路，数学（微分積分・代数・幾何）を基礎とする．また，電気回路Ⅱ，電子回路，電子工学，制御工学の基礎となる．
-学習指針
本講義を理解するために，1年次の『電気回路』，『数学α』，『数学β』の内容については正しく理解しておくこと．それらを踏まえ，より専門的な内容を含む本講義との関連を意識すること．
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
初回ガイダンス |
本講義の概要，受講の際の注意点等を説明する．
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| 2週 |
分圧と分流 |
分圧と分流の公式を導出し，電圧・電流を計算できる．
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| 3週 |
電力と電力量 |
直流における電力と電力量の意味を理解し，計算できる．
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| 4週 |
キルヒホッフの法則 |
キルヒホッフの電流則・電圧則を理解し，回路内の電圧・電流を求めることができる．
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| 5週 |
直流と交流 |
交流とは何か，特に直流との違いについて理解できる．
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| 6週 |
正弦波交流の性質 |
最大値や周波数などの，正弦波の基礎項目について理解できる．
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| 7週 |
復習 |
これまでの内容の確認をし，試験に備える．
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| 8週 |
前期中間試験 |
前期1週～7週までの範囲の試験問題を解く．
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| 2ndQ |
| 9週 |
解答・解説 |
前期中間試験の答案を返却後，復習を行う．
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| 10週 |
正弦波交流の複素数表示 |
正弦波交流を，直交形式と極形式の複素数で表現することができる．
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| 11週 |
複素数の計算 |
複素数の和差積商，および複素数の大きさと偏角、および共役複素数を用いた計算ができる．
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| 12週 |
複素数の応用 |
複素数の回転、正弦波交流への拡張を理解できる．
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| 13週 |
ベクトルの合成 |
正弦波の合成を，ベクトルを用いて表現する方法について理解できる．
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| 14週 |
LとCの電圧と電流 |
コイルを流れる電流・コンデンサの両端の電圧を求められる．
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| 15週 |
復習 |
これまでの内容の確認をし，試験に備える．
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| 16週 |
前期末試験 |
前期10週～15週までの範囲の試験問題を解く．
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
回路素子のインピーダンス |
複素数によるインピーダンスの計算ができる．
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| 2週 |
回路素子のアドミタンス |
複素数によるアドミタンスの計算ができる．
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| 3週 |
インピーダンスとアドミタンス |
インピーダンス，アドミタンスを構成する要素を理解し，回路の計算ができる．
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| 4週 |
RL・RC直列回路 |
RL・RCから成る直列回路について，電圧・電流を求められる．
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| 5週 |
RL・RC並列回路 |
RL・RCから成る並列回路について，電圧・電流を求められる．
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| 6週 |
交流ブリッジ回路 |
ブリッジ回路に関する回路計算について理解できる．
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| 7週 |
復習 |
これまでの内容の確認をし，試験に備える．
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| 8週 |
後期中間試験 |
後期1週～7週までの範囲の試験問題を解く．
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| 4thQ |
| 9週 |
解答・解説 |
後期中間試験の答案を返却後，復習を行う．
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| 10週 |
RLC直列回路と共振 |
R・L・Cから成る直列回路について，電圧・電流，および共振周波数を求められる．
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| 11週 |
RLC並列回路と共振 |
R・L・Cから成る並列回路について，電圧・電流，および共振周波数を求められる．
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| 12週 |
共振回路のQ値 |
共振回路におけるQ値の意味を理解し，求めることができる．
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| 13週 |
交流電力（１） |
交流回路における，瞬時電力と平均電力について理解できる．
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| 14週 |
交流電力（２） |
複素電力，皮相電力，有効電力，無効電力について理解し，計算できる．
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| 15週 |
復習 |
これまでの内容の確認をし，試験に備える．
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| 16週 |
学年末試験 |
後期10週～15週までの範囲の試験問題を解く．
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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 |
| 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 | |
| キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 3 | |
| 電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
| 正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | |
| フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。 | 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。 | 3 | |
| キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。 | 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。 | 3 | |
| 直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 3 | |
| 交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 80 |
| 専門的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |