到達目標
本科目は全電気系目の基礎となる科目で，電気回路の理解に役立つ．電気の基礎科目であるため将来電気に関連する仕事全般に役に立つ．
1. オームの法則、キルヒホッフの法則等各種の解法を使って回路計算ができる。
2. 複素数やフェーザを用いて電圧・電流を表すことができる。
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 |
| 回路の基礎知識 | 合成インピーダンスが求められる | 正弦波が理解できる | オームの法則が理解できない |
| 回路方程式 | 接続点法を用いて回路方程式が解ける | 網目法を用いて回路方程式が解ける | キルヒホッフの法則を理解できない |
| 位相関係 | 各種回路における電圧と電流の位相関係を導出できる | RLC回路の位相関係を理解できる | 正弦波をフェーザ表示できる |
学科の到達目標項目との関係
C-1 自然科学・情報技術に関する基礎的素養を有し、専門分野での問題解決のためにそれらを駆使できる能力を身につける。
教育方法等
概要:
電気工学の基礎として重要な電気回路論のうち、直流・交流回路の基礎的事項を学習する。週3時間の内容は、2時間の講義と講義内容に対応した１時間の演習である。演習は、正解するまで受理されない。
授業の進め方・方法:
座学形式の講義と課題演習を併用する.
注意点:
授業の属性・履修上の区分
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 |
オリエンテーション，電気の基礎 |
電荷と電流，電圧を説明できる
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| 2週 |
オームの法則
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オームの法則を用いて電圧降下を説明できる
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| 3週 |
抵抗の接続 |
3個以上の素子による複雑な回路の合成抵抗を計算できる
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| 4週 |
Δ接続とY接続
電圧源と電流源 |
ΔーY，YーΔ接続について説明できる
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| 5週 |
キルヒホッフの法則 |
キルヒホッフの法則を用いて直流回路の計算ができる
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| 6週 |
直列接続の電圧分布，並列接続の電流分布 |
電圧分配則，電流分配則を用いて電圧と電流の計算ができる
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| 7週 |
閉回路における2点間の電位差 |
2点間の電位差を計算できる
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| 8週 |
ブリッジの平衡条件 |
ブリッジ回路を計算し，平衡条件を求められる
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間試験 |
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| 10週 |
重ねの理 |
重ねの理を用いて，回路の計算ができる
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| 11週 |
網目法 |
網目法を用いて回路の計算ができる
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| 12週 |
接続点法 |
接続点法を用いて回路の計算ができる
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| 13週 |
クラメルの公式による計算法 |
クラメルの公式を用いて回路方程式を解ける
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| 14週 |
電力の意味と電力量 |
電力量と電力を説明し，これらを計算できる
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
期末試験の返却と解説 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
正弦波交流
ー正弦波交流の発生，用語 |
交流発電の基本原理と正弦波交流の特徴を説明できる
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| 2週 |
複素数による表示法
ー複素数，正弦波と複素数の対応
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交流電圧電流の複素表示，フェーザ表示を説明できる。
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| 3週 |
インピーダンス・アドミタンス
ー回路素子（R，L，C） |
交流回路における回路素子の振る舞いについて説明できる
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| 4週 |
交流回路
ー複素記号法 |
直交座標形式ー極座標系式の変換ができる
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| 5週 |
RL回路
ー直列・並列回路 |
RL回路における電気諸量の計算ができる
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| 6週 |
RC回路
ー直列・並列回路 |
RC回路における電気諸量の計算ができる
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| 7週 |
RLC回路
ー直列回路，並列共振 |
共振回路について説明でき，計算できる
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
中間試験の返却と解説 |
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| 10週 |
回路方程式
ー閉路方程式（網目法） |
網目法を用いて交流回路の計算ができる
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| 11週 |
回路方程式
ー節点方程式（接続点法） |
接続点法を用いて交流回路の計算ができる
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| 12週 |
回路方程式
ー様々な回路 |
様々な交流回路の計算ができる
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| 13週 |
インピーダンス再考
ー複素数表示と微分・積分の関係 |
電気回路論における複素記号法と瞬時値記法の対応について説明できる
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| 14週 |
正弦波交流
ー交流の大きさと波形 |
交流波形の大きさ（平均値，絶対平均値，実効値）および交流波形の特徴（波形率，波高率）を計算できる
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| 15週 |
期末試験 |
期末試験
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| 16週 |
期末試験の返却と解説 |
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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。 | 4 | 前1 |
| オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。 | 4 | 前2 |
| 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 | 前5 |
| 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 | 前3 |
| ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 4 | 前8 |
| 電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 4 | 前14 |
| 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14 |
| 正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 4 | 後2 |
| 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3 |
| 瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | 後13 |
| フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | 後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 | 後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。 | 4 | 後10,後11 |
| 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10,後11 |
| 重ねの理を用いて、回路の計算ができる。 | 4 | 前10 |
| 網目電流法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | 前11,後13 |
| 節点電位法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | 前12,後14 |
| 直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 4 | 後7 |
| 情報系分野 | その他の学習内容 | オームの法則、キルヒホッフの法則を利用し、直流回路の計算を行うことができる。 | 4 | 前2,前5 |
評価割合
| 試験 | 演習 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 40 | 30 | 70 |
| 応用的能力 | 30 | 0 | 30 |