電気電子工学Ⅰ

科目基礎情報

学校 大島商船高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 電気電子工学Ⅰ
科目番号 0026 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 商船学科 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 前期:2 後期:2
教科書/教材 電気・電子概論(実教出版)
担当教員 小林 孝一朗

到達目標

(1) 直流回路におけるオームの法則やキルヒホッフの法則などを用いた計算ができる。
(2) 直流回路における電力及び電力量の計算ができる。
(3) 電流と磁界との相互作用による直流電動機・発電機の原理が理解できる。
(4) 半導体の性質、半導体素子の機能や動作原理、および各種電子回路の概要が理解できる。
(5) 電気電子工学の船舶機器、船舶運航への応用について理解できる。

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オームの法則やキルヒホッフの法則などを用いた問題を解くことができる。オームの法則やキルヒホッフの法則などを用いた問題をほぼ解くことができる。ホッフの法則などを用いた問題を解くことができない。
評価項目2電力及び電力量の計算ができる。電力及び電力量の計算がほぼできる。電力及び電力量の計算ができない。
評価項目3電流と磁界との相互作用による直流電動機・発電機の原理が理解できる。用による直流電動機・発電機の原理がほぼ理解できる。用による直流電動機・発電機の原理が理解できない。
評価項目4半導体の性質、半導体素子の機能や動作原理、および各種電子回路の概要が理解できる。半導体の性質、半導体素子の機能や動作原理、および各種電子回路の概要がほぼ理解できる。半導体の性質、半導体素子の機能や動作原理、および各種電子回路の概要が理解できない。
評価項目5電気電子工学の船舶機器、船舶運航への応用について理解できる。電気電子工学の船舶機器、船舶運航への応用についてほぼ理解できる。電気電子工学の船舶機器、船舶運航への応用について理解できない。

学科の到達目標項目との関係

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教育方法等

概要:
電気電子の基礎(キーワード:オームの法則、電力、電磁力、誘導起電力、半導体素子、電子回路など)について、授業する。
授業の進め方・方法:
講義および問題演習を行う。
注意点:
教科書、配布資料、関数電卓持参

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

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 直流と交流,電気回路 原子、自由電子の存在と直流と交流の違いを理解する。
電気回路における電圧、電流および抵抗の働きを理解する。
2週 オームの法則 電圧・電流・抵抗の関係を理解する。
3週 オームの法則 抵抗の接続法、合成抵抗を理解し、簡単な直流回路を計算を理解する。
4週 複雑な電気回路 ブリッジ回路の平衡条件を理解する。
5週 複雑な電気回路 キルヒホッフの第1・第2法則を用いた計算法を理解する。
6週 抵抗の性質 温度における抵抗の変化を応用した温度計の原理を理解する。
7週 電流の熱作用と電力 ジュール熱、電力と電力量の計算を理解する。
8週 前期中間試験
2ndQ
9週 電流の化学作用と電池 電池の種類、鉛蓄電池の構造、化学反応式および充放電特性を理解する。
10週 磁石とクーロンの法則 磁気に関するクーロンの法則を理解する。
11週 電流による磁界 導線に電流を流した場合、導線のまわりに生じる磁界について理解する。(アンペア右ねじの法則)
12週 電流による磁界 鉄心に巻いたコイルに電流を流した場合、鉄心の中に生じる磁界について理解する。
13週 電流による磁界 磁気回路、透磁率を理解する。
14週 電流による磁界 磁性材料と磁化曲線(ヒステリシスループ)および電磁石を理解する。
15週 電磁力と直流電動機 磁界中の電流に働く力(電磁力)の大きさとフレミングの左手の法則を理解する。(直線導体に働く力について)
16週 前期期末試験
後期
3rdQ
1週 電磁力と直流電動機 磁界中のコイルに働く力(電磁力)の大きさ、電流の流れる方向を理解する。
直流電動機の原理を理解する。
2週 電磁誘導と直流発電機 電磁誘導作用、導体とコイルに誘導される誘導起電力の大きさ方向を理解する。(レンツの法則、フレミングの右手の法則)
3週 電磁誘導と直流発電機 直流発電機の原理、自己誘導作用を理解する。
4週 電磁誘導と直流発電機 相互誘導作用(変圧器の原理)を理解する。
5週 帯電現象、クーロンの法則、静電誘導 摩擦電気系列、静電気に関するクーロンの法則および静電誘導を理解する。
6週 電位と電界 電位、電界について理解する。
7週 コンデンサ 直流回路におけるコンデンサの性質および、コンデンサを直列・並列接続した合成静電容量の計算を理解する。
8週 後期中間試験
4thQ
9週 半導体 半導体とその性質について理解する。
10週 ダイオード ダイオードの構造、電圧-電流特性および整流回路を理解する。
11週 トランジスタ トランジスタの構造、動作原理が理解できる。
12週 増幅回路 基本増幅回路とその動作を理解する。
13週 いろいろな半導体素子 ダイオードやトランジスタ以外の半導体素子の動作原理について理解する。
14週 いろいろな電子回路 電子機器に使われている各種回路を理解する。
15週 論理回路 2進数と16進数、2進数の表し方について理解する。
基本論理回路を理解する。
16週 学年末試験

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
基礎的能力自然科学物理電気導体と不導体の違いについて、自由電子と関連させて説明できる。3前1
電場・電位について説明できる。3後6
クーロンの法則が説明できる。3後5
クーロンの法則から、点電荷の間にはたらく静電気力を求めることができる。3後5
オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。3前2
抵抗を直列接続、及び並列接続したときの合成抵抗の値を求めることができる。3前3
ジュール熱や電力を求めることができる。3前7
物理実験物理実験電磁気に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。3前1,前10,後1,後5,後10
専門的能力分野別の専門工学商船系分野(機関)電気電子工学直列回路、並列回路に流れる電流の計算ができる。3前1,前2,前3,前4,前5
電流と磁気の関係について説明できる。3前11,前12,前13,前14
磁気回路の計算ができる。3前13
電動機の構造、原理を説明できる。3前15,後1,後2,後3
PN半導体について説明できる。3後9,後10
整流回路の働き、使用方法について説明できる。3後10
増幅回路の働きについて説明できる。3後11,後12,後14

評価割合

試験課題態度合計
総合評価割合702010100
基礎的能力1001020
専門的能力6020080
分野横断的能力0000