到達目標
回路要素を直列・並列接続した交流回路の計算ができる
交流における電力の概念を理解する
回路の周波数応答を理解し、共振回路の計算ができる
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 | 回路要素を直列・並列接続した交流回路のt計算が正しくできる | 回路要素を直列・並列接続した交流回路の計算ができる | 回路要素を直列・並列接続した交流回路の計算ができない |
| 評価項目2 | 交流における電力の概念を正確に理解する | 交流における電力の概念を理解する | 交流における電力の概念を理解しない |
| 評価項目3 | 回路の周波数応答を理解し、共振回路の計算が正しくできる | 回路の周波数応答を理解し、共振回路の計算ができる | 回路の周波数応答を理解し、共振回路の計算ができない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電気工学を学ぶ上でもっとも基礎的な位置を占める電気回路理論について、電子制御工学技術者として必要な概念と計算術を身につけることを目標とする。本講義においては2年次の基礎電気回路で学んだ事項を基礎として様々な交流回路網について回路計算と電力、そして周波数応答について解析法を教授する。
授業の進め方・方法:
課題(小テスト・レポート) 20%
定期試験の成績 80％
の総合点で評価を行う。
50点以上(100点満点)を合格とする。
注意点:
教科書や演習で出題される問題は全て自力で解くことができるのが最低レベルと心得てほしい。そのためには、授業中に示した問題などについて復習を怠らないこと。
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 |
インピーダンスの直列接続
インピーダンスを直列接続した際の合成インピーダンスについて複素数表示と極表示で調べる
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インピーダンスを直列接続した際の合成インピーダンスについて、複素数表示と極表示を理解する
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| 2週 |
アドミタンスの直列接続
インピーダンスとアドミタンスを直列接続した際の合成インピーダンスについて複素数表示と極表示で調べる
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インピーダンスとアドミタンスを直列接続した際の合成インピーダンスについて、複素数表示と極表示を理解する
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| 3週 |
アドミタンスの並列接続
アドミタンスを並列接続した際の合成アドミタンス、インピーダンスについて複素数表示と極表示で調べる
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アドミタンスを並列接続した際の合成アドミタンス、インピーダンスについて、複素数表示と極表示を理解する
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| 4週 |
インピーダンスの並列接続
インピーダンスを並列接続した際の合成インピーダンスについて複素数表示と極表示で調べる
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インピーダンスを並列接続した際の合成インピーダンスについて、複素数表示と極表示を理解する
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| 5週 |
瞬時電力と平均値
交流における電力計算について、瞬時電力と平均電力(実効値)の関係を述べる
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交流における電力計算について、瞬時電力と平均電力(実効値)を理解する
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| 6週 |
有効・無効・皮相電力
電力の表示方法として無効電力と皮相電力について示す。力率との関連から有効電力を考える
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電力の表示方法として無効電力と皮相電力について理解し、力率との関連から有効電力を理解する
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| 7週 |
力率
力率という概念を理解し、その関連から有効電力を考える
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力率という概念を理解し、その関連から有効電力をを理解する
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| 8週 |
中間試験
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| 2ndQ |
| 9週 |
回路要素の周波数特性
L, C, Rそれぞれの回路素子およびそれらの組み合わせ回路の周波数によるインピーダンス・アドミタンスの変化について解説する
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L, C, Rそれぞれの回路素子およびそれらの組み合わせ回路の周波数によるインピーダンス・アドミタンスの変化について理解する
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| 10週 |
組合せ回路の周波数特性
組み合わせ回路の周波数応答について、計算例を加えながら説明する
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組み合わせ回路の周波数応答について、計算例を加えながら理解する
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| 11週 |
直列共振回路
R-L-C直列回路の共振特性について、インピーダンス・アドミタンスの変化と共振点の算出について調べる
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R-L-C直列回路の共振特性について、インピーダンス・アドミタンスの変化と共振点の算出について理解する
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| 12週 |
直列共振での電流・電圧
電源を接続した共振回路における電流・電圧の変化について演習する
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電源を接続した共振回路における電流・電圧の変化について理解する
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| 13週 |
並列共振
並列共振回路についてアドミタンスの変化と共振点の算出について調べる
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並列共振回路についてアドミタンスの変化と共振点の算出について理解する
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| 14週 |
並列共振での電流・電圧
電源を接続した並列共振回路における電流・電圧の変化について演習する
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電源を接続した並列共振回路における電流・電圧の変化について理解する
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| 15週 |
期末試験
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| 16週 |
演習
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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 | |
| 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 | |
| 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 | |
評価割合
| 課題(小テスト・レポート) | 試験 | 合計 |
| 総合評価割合 | 20 | 80 | 100 |
| 基礎的能力 | 20 | 0 | 20 |
| 専門的能力 | 0 | 80 | 80 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |