概要:
一年を通して、週に一回、電気工学の基礎事項の実験・実習・演習を行う。
授業の進め方・方法:
この授業の概要は、以下のとおりである。
（前期）
電気磁気学と電気(電子)回路に関するテーマに関する実験を行います。
（後期）
電子工学に関するテーマの実験を行います。またもの創りテーマとして、ライントレーサの作製を行います。
注意点:
実験はグループで行います。実験完了のためにメンバーと協力して、それぞれの役割をしっかりと果たしてください。そし て、チームで協同できる力を大切にしてください。お互いの貢献度を相互評価してもらいます。 各実験では報告書を作成してもらいます。体裁の整った報告書を書ける力を身につけるために、自分の力で書く努力をして ください。提出期限を守ってください。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
実験説明（前期分） |
実施要領、計器の取り扱い、レポートの書き方等について説明することができる。
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| 2週 |
ＤＣ電位差計による計器の補正 |
ＤＣ電位差計を用いてＤＣ電圧計、電流計の目盛補正を行い、指示計器の確かさを調べることができる。
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| 3週 |
導体の固有抵抗測定 |
ダブルブリッジを用いて低抵抗測定法を修得し、各導体の固有抵抗（抵抗率）を求めることができる。
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| 4週 |
周波数の測定 |
交流ブリッジによる周波数測定方法を修得し、交流ブリッジについての理解できる。
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| 5週 |
キャパシタンスの特性測定 |
キャパシタンスＣの性質を理解しRC直列回路における振幅-周波数特性と位相-周波数特性が理解できる。
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| 6週 |
インダクタンスの特性測定 |
インダクタンスＬの性質を理解しRL直列回路における振幅-周波数特性と位相-周波数特性が理解できる。
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| 7週 |
等電位線
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模型電極間の電位分布を測定し、等電位線、電気力線を求めて電極付近の電界の状態が理解できる。
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| 8週 |
単相電力測定
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単相電力計により電気製品の消費電力を測定し、その使用法を習得するとともに、電圧計、電流計により負荷の力率を測定しその概念を理解する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
磁界の測定 |
ヘルムホルツコイルの中心軸上の磁束密度をガウスメータを用いて測定し、その分布を調べて電流による磁界についての理解を深める。
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| 10週 |
基本論理演算回路
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TTL,CMOSの電気的な特性計測を理解し、基本論理演算（AND,OR,NOT,NAND,NOR)の真理値表が作成できる。
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| 11週 |
論理回路の相互変換
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NANDまたはNORだけで他の論理演算を行う接続（相互変換）と論理式の回路化ができる。
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| 12週 |
直列共振および並列共振回路の特性
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ＲＬＣ直列共振回路、ＲＬＣ並列共振回路の周波数に対する電流・位相特性を測定し、共振現象を理解する。
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| 13週 |
ＲＬ回路およびＲＣ回路の過渡特性
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ＲＬ直列回路、ＲＣ直列回路に流れる電流の時間特性を測定し、過渡現象を理解する。
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| 14週 |
電気回路の演習
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記号法による交流回路計算法についての演習を行う。
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| 15週 |
まとめ |
全体の学習事項の概要を説明できる。
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
実験説明（後期分） |
実施要領、計器の取り扱い、レポートの書き方等について説明できる。
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| 2週 |
ダイオードの静特性 |
ダイオードの電圧－電流特性を測定し、その特徴と使い方を説明できる。
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| 3週 |
バイポーラトランジスタの静特性 |
バイポーラトランジスタの静特性を測定し、その特徴と使い方を説明できる。
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| 4週 |
接合形電界効果トランジスタの静特性 |
接合形電界効果トランジスタの静特性を測定し、その特徴と使い方を説明できる。
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| 5週 |
MOS形電界効果トランジスタの静特性 |
MOS形電界効果トランジスタの静特性を測定し、その特徴と使い方を説明できる。
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| 6週 |
受光素子の特性 |
CDS光導電セル・フォトトランジスタの特性を測定し、その特徴と使い方を説明できる。
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| 7週 |
組み合わせ論理回路 |
論理回路の設計（真理値表から論理式を求め、回路化する）を行うことができる。
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| 8週 |
フリップフロップ |
基本的なフリップフロップ（ＲＳ，ＲＳＴ，ＪＫ，Ｄ，Ｔ）について論理的な動作を説明できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
カウンタとシフトレジスタ |
カウンタ（１６進、１０進、１２進）、シフトレジスタ（５ビット）のタイミングチャートを作成し、その原理を説明できる。
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| 10週 |
電子工作① |
回路パターン図作成ソフト（PCBE）の使い方を説明できる。
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| 11週 |
電子工作② |
光センサーを利用したライントレーサーの回路原理を説明できる。
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| 12週 |
電子工作③ |
PCBEを用いて回路のパターン図を作製することができる。
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| 13週 |
電子工作④ |
エッチングにより回路基板を作製することができる。
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| 14週 |
電子工作⑤ |
部品をハンダ付けし、ライントレーサーを完成させることができる。
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| 15週 |
学習事項（後期分）のまとめ
授業改善アンケートの実施 |
学習事項（後期分）のまとめを行う。
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| 16週 |
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| 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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 電気 | オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。 | 4 | |
| ジュール熱や電力を求めることができる。 | 4 | |
| 工学基礎 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 3 | |
| 実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 | 3 | |
| 実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 | 3 | |
| 実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 3 | |
| 実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 3 | |
| 実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。 | 3 | |
| 実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。 | 3 | |
| 実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 3 | |
| 個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 | 3 | |
| 共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 3 | |
| レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 | 3 | |
| 専門的能力 | 分野別の工学実験・実習能力 | 電気・電子系分野【実験・実習能力】 | 電気・電子系【実験実習】 | 電圧・電流・電力などの電気諸量の測定が実践できる。 | 4 | |
| 抵抗・インピーダンスの測定が実践できる。 | 4 | |
| オシロスコープを用いて実際の波形観測が実施できる。 | 4 | |
| 電気・電子系の実験を安全に行うための基本知識を習得する。 | 4 | |
| ブリッジ回路の平衡条件を適用し、実験結果を考察できる。 | 4 | |
| インピーダンスの周波数特性を考慮し、実験結果を考察できる。 | 4 | |
| 共振について、実験結果を考察できる。 | 4 | |
| 論理回路の動作について実験結果を考察できる。 | 4 | |
| ダイオードの電気的特性の測定法を習得し、その実験結果を考察できる。 | 4 | |
| トランジスタの電気的特性の測定法を習得し、その実験結果を考察できる。 | 4 | |
| ディジタルICの使用方法を習得する。 | 4 | |
| 分野横断的能力 | 態度・志向性(人間力) | 態度・志向性 | 態度・志向性 | 周囲の状況と自身の立場に照らし、必要な行動をとることができる。 | 3 | |
| 自らの考えで責任を持ってものごとに取り組むことができる。 | 3 | |
| チームで協調・共同することの意義・効果を認識している。 | 3 | |
| チームで協調・共同するために自身の感情をコントロールし、他者の意見を尊重するためのコミュニケーションをとることができる。 | 3 | |
| 当事者意識をもってチームでの作業・研究を進めることができる。 | 3 | |
| チームのメンバーとしての役割を把握した行動ができる。 | 3 | |