電気回路Ⅱ

科目基礎情報

学校	徳山工業高等専門学校	開講年度	2017
授業科目	電気回路Ⅱ
科目番号	0101	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 1
開設学科	機械電気工学科	対象学年	4
開設期	前期	週時間数	1
教科書/教材	早川義晴ほか「電気回路(1)直流・交流回路編」、 阿部減一ほか「電気回路(2)回路網・過渡現象編」（コロナ社）
担当教員	櫻本 逸男

到達目標

①複素数を用いた交流回路の計算方法（記号法）および電気回路の諸法則について理解し、課題に対する計算を行うことができる。
②相互誘導に関する内容について理解し、課題に対する計算を行うことができる。
③三相交流に関する内容について理解し、課題に対する計算を行うことができる。
④過渡現象に関する内容について理解し、課題に対する計算を行うことができる。

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
到達目標①	記号法および諸法則について理解し、課題に対する計算を間違いなく行うことができる。	記号法および諸法則についてほぼ理解し、課題に対する基本的な計算を行うことができる。	記号法および諸法則についての理解が不十分であり、課題に対する計算を行うことができない。
到達目標②	相互誘導について理解し、課題に対する計算を間違いなく行うことができる。	相互誘導についてほぼ理解し、課題に対する基本的な計算を行うことができる。	相互誘導についての理解が不十分であり、課題に対する計算を行うことができない。
到達目標③	三相交流について理解し、課題に対する計算を間違いなく行うことができる。	三相交流についてほぼ理解し、課題に対する基本的な計算を行うことができる。	三相交流についての理解が不十分であり、課題に対する計算を行うことができない。
到達目標④	過渡現象について理解し、課題に対する計算を間違いなく行うことができる。	過渡現象についてほぼ理解し、課題に対する基本的な計算を行うことができる。	過渡現象についての理解が不十分であり、課題に対する計算を行うことができない。

学科の到達目標項目との関係

JABEE d-1 （専門工学）

到達目標 C 1 （「開発型」技術者をめざすために、複合分野にわたる知識を有機的に結びつける 設計能力を身につけること）

教育方法等

概要:

4年生前期の電気回路は、3年生で学習した基礎的内容を発展させ、 記号法による交流回路計算、三相交流回路、過渡現象について学習する。必要となる数学は、三角関数、ベクトル、複素数、微分方程式である。

授業の進め方・方法:

基本的に教科書に沿って講義を行うが、適宜必要な資料を配布する。毎時間、学習シートを配布し、基本的な例題や演習問題を課題として与える。なお、学習シートは、次の時間に提出させ、自己評価で授業内容の理解度を記述させる。また、課題のレポートとしての機能も果たす。

注意点:

評価方法
【中間試験】×0.4＋【期末試験】×0.4＋【学習シートの課題20点満点】
再試験の評価方法は次のどちらかの高い方とする。　①【再試験】のみ　②【再試験】×0.8+【学習シート】×0.2

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	複素数の計算（学習シート1）	複素数の計算方法を理解する。
		2週	記号法による交流回路の計算 インピーダンスの直列、並列（学習シート2）	R、L、Cの単独回路と複合回路に関する記号法による計算方法を理解する。
		3週	ブリッジ回路 複素電力（学習シート3）	ブリッジ回路および記号法を使用した電力の計算方法を理解する。
		4週	キルヒホッフの法則（学習シート4）	交流回路に適用するキルヒホッフの法則を理解する。
		5週	重ね合わせの理、テブナンの定理 最大有効電力定理（学習シート5）	重ね合わせの理とテブナンの定理を理解する。電源が負荷に与える電力が最大となる最大有効電力定理を理解する。
		6週	相互誘導回路 結合係数（学習シート6）	変圧器の原理である磁気的結合をもつ電気回路を理解する。
		7週	磁気結合回路の等価回路 コイルの合成インダクタンス（学習シート7）	磁気結合回路を回路図で表現する方法を理解する。
		8週	前期中間試験
	2ndQ
		9週	中間試験の解答および復習 三相交流の概略	中間試験の範囲の復習を行い、不十分な箇所の理解を深める。
		10週	三相交流の発生と性質 三相交流と三相結線（学習シート8）	三相交流の性質について学習する。三相結線の種類、相電圧、相電流、線間電圧、線電流を理解する。
		11週	三相電力と電力ベクトル図 三相交流とV結線（学習シート9）	三相電力とベクトル図、Δ結線の一相を除いたV結線、スターデルタ変換を理解する。
		12週	演習問題	三相交流回路に関する演習問題を行う。
		13週	直流電圧による過渡現象 （RL直列回路）（学習シート10）	過渡現象の概略を説明し、RL直列回路に直流電圧（ステップ入力）を加えた場合の応答を理解する。
		14週	直流電圧による過渡現象 （RC直列、RL直並列）（学習シート11）	RCの直列回路およびRL直並列回路に、直流電圧（ステップ入力）を加えた場合や取り去った場合の応答を理解する。
		15週	前期末試験
		16週	期末試験の解答および復習	期末試験の復習を行い、不十分な箇所の理解を深める。

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。	4	前2
				正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。	4	前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	前2
				瞬時値を用いて、簡単な交流回路の計算ができる。	4	前2
				フェーザを用いて、簡単な交流回路の計算ができる。	4	前2
				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	前2
				正弦波交流の複素表示を説明し、これを交流回路の計算に用いることができる。	4	前1
				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	前4
				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	前2
				網目電流法や節点電位法を用いて交流回路の計算ができる。	4	前4
				重ねの理やテブナンの定理等を説明し、これらを交流回路の計算に用いることができる。	4	前5
				相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。	4	前6
				理想変成器を説明できる。	4	前6
				交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。	4	前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。	4	前13
			電磁気	電磁誘導を説明でき、誘導起電力を計算できる。	4	前6
				自己誘導と相互誘導を説明でき、自己インダクタンス及び相互インダクタンスに関する計算ができる。	4	前7
			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。	4	前10
				対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。	4	前10
			計測	有効電力、無効電力、力率の測定原理とその方法を説明できる。	4	前11

評価割合

	前期中間試験	前期末試験	学習シート	合計
総合評価割合	40	40	20	100
到達目標①	20	0	5	25
到達目標②	20	0	5	25
到達目標③	0	20	5	25
到達目標④	0	20	5	25