概要:
本科目では，電気磁気に関連したエネルギー変換工学として，エネルギーシステムの中の要素として機能している，電気―機械エネルギー変換装置の基礎を学ぶ。直流機，変圧器の構造を知り，これらを含むシステムづくりの基礎力を身につける。
本科目は，大学学部向けに編集された教科書を用いてその内容を理解し，活用できるレベルとなるよう到達目標および評価基準を設定する。
授業の進め方・方法:
到達目標（１）について中間試験（１００点満点）で評価する。到達目標（２）について期末試験（１００点満点）で評価する。中間試験と期末試験の合計点が120点以上を合格とする。評点は合計点の１/２とする。
【自学自習】予習・復習 ４５時間
定期試験の準備 6時間
＊出席要件：3分の2以上の出席
学修のため、定期試験毎に「学修ノート」の提出チェックを行う。
成績評価には無関係であるが、学修のため毎回「課題レポート」を与え提出を義務づける。
注意点:
学修単位科目であり，１回の講義（９０分）あたり１８０分以上の予習復習をしているものとして講義・演習を進めます。
授業では大学学部レベルの書籍に掲載された内容を中心に解説を行う。
＊再評価試験・追認試験：有
＊教員室：１３５教員室（１棟３階）
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
直流機（１） 基本の法則、直流機の原理、整流、励磁方式、構造（演習課題） |
基本の法則、直流機の原理、整流、励磁方式、構造を理解する
|
| 2週 |
直流機（２） 電機子巻線、電機子反作用、誘導起電力の計算式、トルクの計算式（演習課題） |
電機子巻線、電機子反作用、誘導起電力の計算式、トルクの計算式を理解する
|
| 3週 |
直流機 （３） 電気エネルギーと機械エネルギーの変換、直流発電機の種類と特性（演習課題） |
電気エネルギーと機械エネルギーの変換、直流発電機の種類と特性を理解する
|
| 4週 |
直流機 （４） 直流電動機の種類と特性（演習課題） |
直流電動機の種類と特性を理解する
|
| 5週 |
直流機（５） 直流電動機の始動、速度制御（演習課題） |
直流電動機の始動、速度制御を理解する
|
| 6週 |
直流機（６） 損失と効率（演習課題） |
損失と効率を理解する
|
| 7週 |
直流機 （７） 直流機の演習と解答（演習課題） |
直流機の演習と解答を理解する
|
| 8週 |
中間試験 |
直流機が理解できるか試験する
|
| 2ndQ |
| 9週 |
変圧器（１） 基本の法則（演習課題） |
変圧器の基本の法則を理解する
|
| 10週 |
変圧器（２） 変圧器の原理、理想変圧器のベクトル図（演習課題） |
変圧器の原理、理想変圧器のベクトル図を理解する
|
| 11週 |
変圧器（３） 変圧器の原理、実際の変圧器のベクトル図（演習課題） |
変圧器の原理、実際の変圧器のベクトル図を理解する
|
| 12週 |
変圧器（４） 等価回路の考え方、回路定数の求め方（演習課題） |
等価回路の考え方、回路定数の求め方を理解する
|
| 13週 |
変圧器（５） 等価回路の考え方、百分率電圧降下、電圧変動率（演習課題） |
等価回路の考え方、百分率電圧降下、電圧変動率を理解する
|
| 14週 |
変圧器（６） 三相結線（演習課題） |
変圧器の三相結線を理解する
|
| 15週 |
期末試験 |
変圧器が理解できるか試験する
|
| 16週 |
試験の返却回答 |
演習 期末試験の解答を行う
|
| 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 | |
| 重ねの理を用いて、回路の計算ができる。 | 3 | |
| 網目電流法を用いて回路の計算ができる。 | 3 | |
| 節点電位法を用いて回路の計算ができる。 | 3 | |
| テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。 | 3 | |
| 直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 3 | |
| 相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。 | 3 | |
| 理想変成器を説明できる。 | 3 | |
| 交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
| RL直列回路やRC直列回路等の単エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 3 | |
| RLC直列回路等の複エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 3 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 誘電体と分極及び電束密度を説明できる。 | 3 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 静電エネルギーを説明できる。 | 3 | |
| 電流が作る磁界をビオ・サバールの法則を用いて計算できる。 | 3 | |
| 電流が作る磁界をアンペールの法則を用いて計算できる。 | 3 | |
| 磁界中の電流に作用する力を説明できる。 | 3 | |
| ローレンツ力を説明できる。 | 3 | |
| 磁性体と磁化及び磁束密度を説明できる。 | 3 | |
| 磁気エネルギーを説明できる。 | 3 | |
| 電磁誘導を説明でき、誘導起電力を計算できる。 | 3 | |
| 自己誘導と相互誘導を説明できる。 | 3 | |
| 自己インダクタンス及び相互インダクタンスを求めることができる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ変換ができる。 | 3 | |
| 対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。 | 3 | |
| 直流機の原理と構造を説明できる。 | 3 | |
| 誘導機の原理と構造を説明できる。 | 3 | |
| 同期機の原理と構造を説明できる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 半導体電力変換装置の原理と働きについて説明できる。 | 3 | |
| 電力システムの構成およびその構成要素について説明できる。 | 3 | |
| 交流および直流送配電方式について、それぞれの特徴を説明できる。 | 3 | |
| 電力品質の定義およびその維持に必要な手段について知っている。 | 3 | |
| 電力システムの経済的運用について説明できる。 | 3 | |
| 水力発電の原理について理解し、水力発電の主要設備を説明できる。 | 3 | |
| 火力発電の原理について理解し、火力発電の主要設備を説明できる。 | 3 | |
| 原子力発電の原理について理解し、原子力発電の主要設備を説明できる。 | 3 | |
| その他の新エネルギー・再生可能エネルギーを用いた発電の概要を説明できる。 | 3 | |
| 電気エネルギーの発生・輸送・利用と環境問題との関わりについて説明できる。 | 3 | |