電気回路論

科目基礎情報

学校	阿南工業高等専門学校	開講年度	平成26年度 (2014年度)
授業科目	電気回路論
科目番号	0004	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	電気電子工学科（平成25年度以前入学生）	対象学年	2
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材	入門電気回路　基礎編(オーム社)/電気回路(1)(コロナ社)
担当教員	中村 雄一

到達目標

1.オームの法則により電流・電圧・抵抗の関係を理解し、合成抵抗などの計算ができる。
2.キルヒホッフの法則を理解し、直流回路の計算に適用できる。
3.テブナンの定理、重ね合わせの理、ミルマンの定理を理解し、直流回路の計算に適用できる。
4.正弦波交流の各種表現方法を理解し、周波数、位相、実効値などを計算できる。
5.R,L,C素子における正弦波交流電圧と電流の関係を理解し、直列回路の電圧・電流・インピーダンスが計算できる。

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	オームの法則を理解し、直列・並列を組み合わせた回路の合成抵抗やそこの電流、電圧を計算できる。	オームの法則に従って、直列接続および並列接続の合成抵抗やそこの電流、電圧を計算できる。	オームの法則に従わない計算を行ってしまう。直列接続または並列接続の合成抵抗を計算できない。
評価項目2	キルヒホッフの法則を適用して、各種回路方程式が導出でき、その計算も正確に行える。	キルヒホッフの法則より、簡単な回路の回路方程式が導出でき、その計算が行える。	簡単な構成の回路に対してもキルヒホッフの電流則または電圧則を適用できない。
評価項目3	テブナンの定理、重ね合わせの理、ミルマンの定理をすべて理解し、直流回路の計算にすべて適用できる。	テブナンの定理、重ね合わせの理、ミルマンの定理のいずれかを説明でき、計算に適用できる。	テブナンの定理、重ね合わせの理ミルマンの定理のいずれも説明できない。
	正弦波交流と三角関数・ベクトル・複素数との対応関係を理解し、周波数、実効値などすべて計算できる。	正弦波交流を複素数で表現できる。周波数、実効値などを計算できる。	正弦波交流の瞬時値、実効値、周波数などが説明できない。
	R,L,C素子の特性を説明できる。直列回路の電圧・電流・インピーダンスを計算できる。	R,L,C素子における正弦波交流電圧と電流の関係、および、インピーダンスを説明できる。	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ない。

教育方法等

概要:

電気電子工学における必須の基礎知識である電気回路論の導入部分を習得することを目的とする。前半では電気回路論の基本となる直流回路を扱う。オームの法則およびキルヒホッフの法則を理解し、直流回路における電圧・電流・抵抗の計算に方法について学ぶ。また、テブナンの定理、重ね合わせの理などを理解し、効率的な回路計算の方法について学ぶ。後半では交流回路の基礎事項について解説する。三角関数・ベクトル・複素数を用いた正弦波交流の表現方法や周波数・位相の概念を理解する。また、R,L,Cの素子の特性や、直列回路のインピーダンスについて学ぶ。

授業の進め方・方法:

注意点:

オームの法則、キルヒホッフの法則等は単に公式として暗記するだけでなく、電圧・電流・抵抗の物理関係を十分に理解すること。また、交流回路を理解するためには、ベクトル、三角関数、複素数に関する知識が必要であるので、数学で学んだことを復習して、計算能力を身につけておくこと。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	1.直列回路 (1)電流・電圧・抵抗 (2)オームの法則・合成抵抗 (3)キルヒホッフの法則	直流回路における各種法則を理解し、計算に適用できる。 ・電流、電圧および抵抗の概念を説明できる。 ・オームの法則を理解し、電流・電圧・抵抗および合成抵抗を計算できる。 ・キルヒホッフの法則を理解し、直流回路の計算に適用できる。
		2週	1.直列回路 (1)電流・電圧・抵抗 (2)オームの法則・合成抵抗 (3)キルヒホッフの法則	直流回路における各種法則を理解し、計算に適用できる。 ・電流、電圧および抵抗の概念を説明できる。 ・オームの法則を理解し、電流・電圧・抵抗および合成抵抗を計算できる。 ・キルヒホッフの法則を理解し、直流回路の計算に適用できる。
		3週	1.直列回路 (1)電流・電圧・抵抗 (2)オームの法則・合成抵抗 (3)キルヒホッフの法則	直流回路における各種法則を理解し、計算に適用できる。 ・電流、電圧および抵抗の概念を説明できる。 ・オームの法則を理解し、電流・電圧・抵抗および合成抵抗を計算できる。 ・キルヒホッフの法則を理解し、直流回路の計算に適用できる。
		4週	1.直列回路 (1)電流・電圧・抵抗 (2)オームの法則・合成抵抗 (3)キルヒホッフの法則	直流回路における各種法則を理解し、計算に適用できる。 ・電流、電圧および抵抗の概念を説明できる。 ・オームの法則を理解し、電流・電圧・抵抗および合成抵抗を計算できる。 ・キルヒホッフの法則を理解し、直流回路の計算に適用できる。
		5週	1.直列回路 (1)電流・電圧・抵抗 (2)オームの法則・合成抵抗 (3)キルヒホッフの法則	直流回路における各種法則を理解し、計算に適用できる。 ・電流、電圧および抵抗の概念を説明できる。 ・オームの法則を理解し、電流・電圧・抵抗および合成抵抗を計算できる。 ・キルヒホッフの法則を理解し、直流回路の計算に適用できる。
		6週	1.直列回路 (1)電流・電圧・抵抗 (2)オームの法則・合成抵抗 (3)キルヒホッフの法則	直流回路における各種法則を理解し、計算に適用できる。 ・電流、電圧および抵抗の概念を説明できる。 ・オームの法則を理解し、電流・電圧・抵抗および合成抵抗を計算できる。 ・キルヒホッフの法則を理解し、直流回路の計算に適用できる。
		7週	1.直列回路 (1)電流・電圧・抵抗 (2)オームの法則・合成抵抗 (3)キルヒホッフの法則	直流回路における各種法則を理解し、計算に適用できる。 ・電流、電圧および抵抗の概念を説明できる。 ・オームの法則を理解し、電流・電圧・抵抗および合成抵抗を計算できる。 ・キルヒホッフの法則を理解し、直流回路の計算に適用できる。
		8週	前期中間試験
	2ndQ
		9週	(4)テブナンの定理 (5)重ね合わせの理 (6)ミルマンの定理	・テブナンの定理を理解し、直流回路の計算に適用できる。 ・重ね合わせの理を理解し、直流回路の計算に適用できる。 ・ミルマンの定理を理解し、直流回路の計算に適用できる。
		10週	(4)テブナンの定理 (5)重ね合わせの理 (6)ミルマンの定理	・テブナンの定理を理解し、直流回路の計算に適用できる。 ・重ね合わせの理を理解し、直流回路の計算に適用できる。 ・ミルマンの定理を理解し、直流回路の計算に適用できる。
		11週	(4)テブナンの定理 (5)重ね合わせの理 (6)ミルマンの定理	・テブナンの定理を理解し、直流回路の計算に適用できる。 ・重ね合わせの理を理解し、直流回路の計算に適用できる。 ・ミルマンの定理を理解し、直流回路の計算に適用できる。
		12週	(4)テブナンの定理 (5)重ね合わせの理 (6)ミルマンの定理	・テブナンの定理を理解し、直流回路の計算に適用できる。 ・重ね合わせの理を理解し、直流回路の計算に適用できる。 ・ミルマンの定理を理解し、直流回路の計算に適用できる。
		13週	(4)テブナンの定理 (5)重ね合わせの理 (6)ミルマンの定理	・テブナンの定理を理解し、直流回路の計算に適用できる。 ・重ね合わせの理を理解し、直流回路の計算に適用できる。 ・ミルマンの定理を理解し、直流回路の計算に適用できる。
		14週	(4)テブナンの定理 (5)重ね合わせの理 (6)ミルマンの定理	・テブナンの定理を理解し、直流回路の計算に適用できる。 ・重ね合わせの理を理解し、直流回路の計算に適用できる。 ・ミルマンの定理を理解し、直流回路の計算に適用できる。
		15週	(4)テブナンの定理 (5)重ね合わせの理 (6)ミルマンの定理	・テブナンの定理を理解し、直流回路の計算に適用できる。 ・重ね合わせの理を理解し、直流回路の計算に適用できる。 ・ミルマンの定理を理解し、直流回路の計算に適用できる。
		16週	前期末試験
後期
	3rdQ
		1週	2.交流回路の基礎 (1)三角関数 (2)複素数の表現・演算法	正弦波交流の表現に必要な三角関数・ベクトル・複素数の概念が説明できる。 ・交流の表現に必要な三角関数とそのグラフを説明できる。 ・交流の表現に必要な複素数を理解し、演算が行える。
		2週	2.交流回路の基礎 (1)三角関数 (2)複素数の表現・演算法	正弦波交流の表現に必要な三角関数・ベクトル・複素数の概念が説明できる。 ・交流の表現に必要な三角関数とそのグラフを説明できる。 ・交流の表現に必要な複素数を理解し、演算が行える。
		3週	2.交流回路の基礎 (1)三角関数 (2)複素数の表現・演算法	正弦波交流の表現に必要な三角関数・ベクトル・複素数の概念が説明できる。 ・交流の表現に必要な三角関数とそのグラフを説明できる。 ・交流の表現に必要な複素数を理解し、演算が行える。
		4週	2.交流回路の基礎 (1)三角関数 (2)複素数の表現・演算法	正弦波交流の表現に必要な三角関数・ベクトル・複素数の概念が説明できる。 ・交流の表現に必要な三角関数とそのグラフを説明できる。 ・交流の表現に必要な複素数を理解し、演算が行える。
		5週	3.正弦波交流の複素数表示 (1)正弦波交流起電力の発生 (2)交流の複素数表示	正弦波交流と複素数の対応関係、周波数、位相、実効値等を説明できる。 ・正弦波交流起電力の発生の原理を説明できる。 ・複素数を用いて交流電圧・電流を表現できる。
		6週	3.正弦波交流の複素数表示 (1)正弦波交流起電力の発生 (2)交流の複素数表示	正弦波交流と複素数の対応関係、周波数、位相、実効値等を説明できる。 ・正弦波交流起電力の発生の原理を説明できる。 ・複素数を用いて交流電圧・電流を表現できる。
		7週	3.正弦波交流の複素数表示 (1)正弦波交流起電力の発生 (2)交流の複素数表示	正弦波交流と複素数の対応関係、周波数、位相、実効値等を説明できる。 ・正弦波交流起電力の発生の原理を説明できる。 ・複素数を用いて交流電圧・電流を表現できる。
		8週	後期中間試験
	4thQ
		9週	4.R,L,C交流回路 (1)R,L,C素子 (2)直列回路・インピーダンス	簡単な正弦波交流回路の計算ができる。 ・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。 ・直列接続回路のインピーダンスを理解し、電流・電圧の計算ができる。
		10週	4.R,L,C交流回路 (1)R,L,C素子 (2)直列回路・インピーダンス	簡単な正弦波交流回路の計算ができる。 ・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。 ・直列接続回路のインピーダンスを理解し、電流・電圧の計算ができる。
		11週	4.R,L,C交流回路 (1)R,L,C素子 (2)直列回路・インピーダンス	簡単な正弦波交流回路の計算ができる。 ・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。 ・直列接続回路のインピーダンスを理解し、電流・電圧の計算ができる。
		12週	4.R,L,C交流回路 (1)R,L,C素子 (2)直列回路・インピーダンス	簡単な正弦波交流回路の計算ができる。 ・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。 ・直列接続回路のインピーダンスを理解し、電流・電圧の計算ができる。
		13週	4.R,L,C交流回路 (1)R,L,C素子 (2)直列回路・インピーダンス	簡単な正弦波交流回路の計算ができる。 ・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。 ・直列接続回路のインピーダンスを理解し、電流・電圧の計算ができる。
		14週	4.R,L,C交流回路 (1)R,L,C素子 (2)直列回路・インピーダンス	簡単な正弦波交流回路の計算ができる。 ・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。 ・直列接続回路のインピーダンスを理解し、電流・電圧の計算ができる。
		15週	後期末試験
		16週

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	50	0	0	0	25	0	75
専門的能力	20	0	0	0	5	0	25
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0