到達目標
1.正弦波交流の特徴を説明し、周波数や位相、平均値、実効値の計算ができる。
2.正弦波交流の複素数および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交流電圧と電流の関係を説明できる。
4.インピーダンスとアドミッタンスを説明し、これらを計算できる。
5.瞬時値やフェーザ、複素数表示を用いて、簡単な交流回路の計算ができる。
6.交流回路の電力について説明し、計算ができる。
7.キルヒホッフの法則、重ね合わせの理やテブナンの定理を説明し、交流回路の計算ができる。
8.網目電流法や接点電位法を用いて交流回路の計算ができる。
9.電磁誘導を説明し、電磁誘導結合回路の計算ができる。
10.理想変圧器を説明できる。
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 | 正弦波交流の複素数およびフェーザ表示を適切に説明できる | 正弦波交流の複素数およびフェーザ表示を説明できる | 正弦波交流の複素数およびフェーザ表示を説明できない |
評価項目2 | 交流回路網の諸定理を用いて交流回路の計算が適切にできる | 交流回路網の諸定理を用いて交流回路の計算ができる | 交流回路網の諸定理を用いて交流回路の計算ができない |
評価項目3 | 電磁誘導を説明し、電磁誘導結合回路の計算が適切にできる | 電磁誘導を説明し、電磁誘導結合回路の計算ができる | 電磁誘導を説明し、電磁誘導結合回路の計算ができない |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 本科の学習・教育目標 (HC)
説明
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教育方法等
概要:
電気工学のあらゆる分野の基礎となる科目である。正弦波交流の基本を説明し、複素数やベクトルを用いた回路計算法に習熟させるため、交流回路の電圧、電流、電力の計算法等を例題・演習問題を中心に授業を進める。
授業の進め方・方法:
講義を基本とし、定期テスト以外に小テスト、課題レポートを課す。
注意点:
正弦波交流を扱う上で基礎となる事項を扱います。多くの問題を解くことで、実力をつけていきましょう。
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 |
ガイダンスと直流回路の復習 |
ガイダンスと直流回路の復習
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2週 |
正弦波交流について |
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。 平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。
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3週 |
フェーザと複素数について |
正弦波交流のフェーザ表示と複素数表示を説明できる。
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4週 |
交流における回路要素 |
R、L素子における正弦波電圧と電流の関係を説明できる。
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5週 |
交流における回路要素 |
C素子における正弦波電圧と電流の関係を説明できる。
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6週 |
問題演習 |
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7週 |
中間試験 |
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8週 |
答案返却・解答説明 |
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2ndQ |
9週 |
回路要素の直列接続 |
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。 複素数表示とフェーザ表示を用いて、直列接続された回路要素の計算ができる。
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10週 |
回路要素の並列接続 |
複素数表示とフェーザ表示を用いて、並列接続された回路要素の計算ができる。
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11週 |
二端子回路の直列接続 |
複素数表示とフェーザ表示を用いて、直列接続された二端子回路の計算ができる。
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12週 |
二端子回路の直列接続 |
複素数表示とフェーザ表示を用いて、並列接続された二端子回路の計算ができる。
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13週 |
交流の電力 |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。
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14週 |
問題演習 |
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15週 |
答案返却・解答説明 |
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
交流回路網の解析 |
キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の立式ができる。
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2週 |
交流回路網の解析 |
キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。
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3週 |
交流回路網の解析 |
網目電流法および節点電位法を用いて、交流回路の計算ができる。
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4週 |
交流回路網の諸定理 |
重ね合わせの理を用いて、交流回路の計算ができる。
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5週 |
交流回路網の諸定理 |
鳳・テブナンの定理を用いて、交流回路の計算ができる。
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6週 |
交流回路網の諸定理 |
ノートンの定理を用いて、交流回路の計算ができる。
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7週 |
問題演習 |
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
答案返却・解答説明 |
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10週 |
電磁誘導結合回路 |
相互誘導回路について理解ができる。
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11週 |
電磁誘導結合回路 |
相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。
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12週 |
変圧器結合回路 |
変圧器結合回路について理解ができる。
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13週 |
変圧器結合回路 |
変圧器結合回路について計算ができる。
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14週 |
問題演習 |
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15週 |
答案返却・解答説明 |
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16週 |
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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 | 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。 | 2 | 前2 |
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 2 | 前2 |
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 2 | 前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。 | 2 | 前5,前6 |
瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | 前5,前6 |
フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | 前5,前6,前9 |
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 | 後1 |
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 | 前11,前12 |
直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 2 | |
相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。 | 2 | 後10 |
理想変成器を説明できる。 | 2 | 後13 |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 2 | 前13 |
重ねの理を用いて、回路の計算ができる。 | 4 | 後4 |
網目電流法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | |
節点電位法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | |
テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。 | 4 | |
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 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 60 |
専門的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 10 | 0 | 40 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |