電気機器Ⅰ

科目基礎情報

学校 津山工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 電気機器Ⅰ
科目番号 0032 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 総合理工学科(電気電子システム系) 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 教科書:深尾正,「電気機器」,(実教出版)   参考書:仁田工吉他, 「大学課程電気機器(Ⅰ)」,(オーム社)
担当教員 中村 直人

到達目標

学習目的:
電気基礎の知識を基に,電気機器の原理・構造・基本特性を理解し,また等価回路を用いて電気特性を考える能力を修得する。

到達目標:
1. 直流機の原理と構造を説明できる。
2. 変圧器の原理,構造,特性を説明でき,その等価回路が理解できる。

ルーブリック

不可
評価項目1直流機の原理と構造を図解しながら説明でき,電気特性の基礎的な計算ができる。直流機の原理と構造を理解し,電気特性の基礎的な計算ができる。直流機の原理と構造,電気特性を理解している。左記に達していない。
評価項目2変圧器の原理,構造,特性,等価回路を,図解しながら説明でき,電気特性の基礎的な計算ができる。変圧器の原理,構造,特性,等価回路を理解し,電気特性の基礎的な計算ができる。変圧器の原理,構造,特性,等価回路を理解している。左記に達していない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
一般・専門の別:専門 学習の分野:電気・電子

基礎となる学問分野:工学/工学基礎

学習教育目標との関連:本科目は総合理工学科学習教育目標 「③基盤となる専門性の深化」に相当する科目である。

授業の概要:歴史上最初の電気機器である直流機と,広く世の中に普及している変圧器について,原理・基礎理論・運転特性などを学習する。
授業の進め方・方法:
授業の方法:パワーポイントを中心に解説する。理解が深まるように適宜演習問題を実施する。多人数制の授業は学生の質問を前提としているため,積極的な質問を心がけてほしい。

成績評価方法:
最終成績は前期成績と後期成績の平均とする。
評価点は,定期試験の平均点を70%,課題と小テストの平均点を30%とする。
前期末成績または後期末成績が60点に満たないものには,特別課題を課す。特別課題に合格したものは,その時点の成績が60点となる。
成績点に応じて課題数は変動し,50~59点は1題,40~49点は2題,その他は3題である。特別課題は口頭試問であるので,入念に準備されたい。
注意点:
履修上の注意:学年の課程修了のために、本科目履修(欠課時間数が所定授業時間数の3分の1以下)が必須である。

履修のアドバイス:
・事前に行う準備学習として,前回の授業ならびに関連科目である電気基礎の内容をしっかり復習すること。電気回路(直流,交流)の理解が前提である。

基礎科目:総合理工基礎(1年),電気基礎(2)
関連科目:電気機器Ⅱ(3),電気電子材料(5),パワーエレクトロニクス(5),制御工学(5)

受講上のアドバイス:
遅刻3回で1欠課とする。
事前に資料をTeamsにアップロードするため,あらかじめダウンロードし,予習することを薦める。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業
必履修

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス, 直流発電機〔原理〕 直流発電機の原理の理解
2週 直流発電機〔構造・理論〕 直流発電機の構造と理論を理解できる。特に回転運動から直流電圧を取り出す仕組みを理解できる。
3週 直流発電機〔理論〕 直流発電機の理論の理解
4週 直流発電機〔理論〕 直流発電機の理論の理解
5週 直流発電機〔理論〕 直流発電機の理論の理解
6週 直流発電機〔種類・特性〕 直流発電機の種類・特性の理解
7週 中間前演習
8週 前期中間試験
2ndQ
9週 前期中間試験の答案返却と解説
10週 直流電動機〔理論〕 直流電動機の理論の理解
11週 直流電動機〔理論〕 直流電動機の理論の理解
12週 直流電動機〔特性〕 直流電動機の特性の理解
13週 直流電動機の始動・速度制御 直流電動機の始動・速度制御の理解
14週 直流機の定格 直流機の定格の理解
15週 (前期末試験)
16週 前期末試験の答案返却と解説
後期
3rdQ
1週 フェーザを用いた交流回路理論 複素数の3つの形(数値,指数関数,ベクトル)を理解し,基礎的な四則演算ができる
2週 フェーザを用いた交流回路理論 簡単な交流回路(RL回路,RC回路)をフェーザを用いて計算できる
3週 フェーザを用いた交流回路理論 簡単な交流回路(RLC直列回路)をフェーザを用いて計算できる
4週 変圧器〔原理・構造〕 変圧器の原理・構造の理解
5週 変圧器〔理論・等価回路〕 変圧器の理論(理想変圧器と実際)とその等価回路の理解
6週 変圧器〔等価回路〕 変圧器の等価回路の理解
7週 中間試験前演習
8週 (後期中間試験)
4thQ
9週 中間試験の答案返却と解答解説,
10週 変圧器〔特性・効率〕 変圧器の特性・効率の理解
11週 変圧器〔特性・効率〕 変圧器の特性・効率の理解
12週 変圧器〔並列結線・三相結線〕 変圧器における並列結線・三相結線の理解
13週 変圧器〔並列結線・三相結線〕 変圧器における並列結線・三相結線の理解
14週 期末前演習
15週 (後期末試験)
16週 後期末試験の答案返却と試験解説

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・電子系分野電力対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。1
直流機の原理と構造を説明できる。1
誘導機の原理と構造を説明できる。1
同期機の原理と構造を説明できる。1
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。1
半導体電力変換装置の原理と働きについて説明できる。1

評価割合

試験発表相互評価自己評価課題小テスト合計
総合評価割合700001515100
基礎的能力0000000
専門的能力700001515100
分野横断的能力0000000