到達目標
1.複素ベクトルを用いて交流回路の電流や電圧の定常解を求めることができる。
2.共振やブリッジ回路の解析や交流電力を求めることができる。
3.2端子対回路の端子電圧,端子電流の関係式を導出でき,回路解析に応用できる。
4.3相交流回路の特徴を理解し,電流や電圧を求めることができる。
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 |
複素ベクトルを用いた交流回路の電流や電圧の定常解 | 記号法による正弦波定常解析法を用いて簡単な回路に対して定常解を求めることができ,導出過程について説明することができる。 | 記号法による正弦波定常解析法を用いて簡単な回路に対して定常解を求めることができる。 | 記号法による正弦波定常解析法を用いて簡単な回路に対して定常解を求めることができない。 |
共振やブリッジ回路の解析や交流電力の導出 | 線形回路の基本法則を用いて複雑な回路の定常解や交流電力を求めることができる。 | 共振回路やブリッジ回路など各種電気回路の定常解や交流電力を求めることができる。 | 共振回路やブリッジ回路など各種電気回路の定常解や交流電力を求めることができない。 |
2端子対回路の回路解析 | 様々な2端子対行列と端子電圧,端子電流の関係式を導出でき,利点などを説明することができる。 | 様々な2端子対行列と端子電圧,端子電流の関係式を導出できる。 | 様々な2端子対行列と端子電圧,端子電流の関係式を導出できない。 |
3相交流回路の回路解析 | 3相交流の利点や特徴を理解し,各結線における線・相電流,線間・相電圧の関係を導き出すことができる。 | 3相交流の利点や特徴について説明できる。 | 3相交流の利点や特徴について説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電気回路Ⅰでは,微分積分や電気基礎等で学んだ基礎学理を基に,記号法を用いた正弦波定常解析を理論的に理解し,過渡現象解析に繋がる回路解析の基礎を習得する。さらに,各種基本法則や4端子行列を用いた回路解析を理解し,複雑な回路に対する基礎解析能力を身につける。また,3相交流についての知識を身に付け,交流機器の基礎原理を理解する。
授業の進め方・方法:
教科書の内容を中心とした講義と例題等の解説を行う。「演習ノート」を用意して教科書の章末問題等の演習を行うなど,自主的に予習・復習して理解度を高めること。
注意点:
・2回の試験結果(中間試験,期末試験)の平均点を評価とする。
・説明,証明問題では,数式等を用いて論理的に記述できているかどうかも含めて評価する。
・この科目は指定科目です。この科目の単位修得が進級要件となりますので必ず修得して下さい。
・本科目の単位は,高等専門学校設置基準第17条第4項により認定される。
・定期試験毎に「演習ノート」の提出を求め自学自習を確認する。
授業の属性・履修上の区分
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 正弦波交流と回路素子の性質 |
正弦波交流回路と回路素子(R,L,C)の特性と線形化について理解する。
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2週 |
交流回路定常解解析と微分方程式 複素正弦波 インピーダンスとアドミタンス |
交流回路の定常解解析が微分方程式を導出し,解くことで得られることを理解する。 交流回路解析を複素ベクトルを用いて瞬時値を算出できることを理解する。
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3週 |
複素ベクトルと電圧・電流 交流電力と |
交流回路解析を複素ベクトルを用いて瞬時値を算出できることを理解する。 複素ベクトルと交流電力の有効電力,無効電力の関係を理解できる。
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4週 |
力率 RLC共振回路 |
複素ベクトルと交流電力の有効電力,無効電力の関係を理解して,力率等を用いて導出できる。 RLC共振回路における現象を理解して,回路解析を行うことができる。
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5週 |
RLC共振回路 相互誘導回路 |
RLC共振回路や相互誘導回路における現象を理解して,回路解析を行うことができる。
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6週 |
回路の双対性 ブリッジ回路,整合 |
枝電流,網目電流を用いた回路解析を状況により使いこなすことができる。回路の双対性を理解できる。
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7週 |
重ねの理 テブナン・ノートンの定理 |
重ねの理,テブナン・ノートンの定理を用いて回路解析ができる。
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8週 |
中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
相反の定理 補償の定理 |
相反の定理や補償の定理などを導出でき,回路解析に応用できる。
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10週 |
2端子対回路とは インピーダンス行列とアドミタンス行列 |
2端子対回路の特徴を理解し,インピーダンス行列,アドミタンス行列を導出できる。
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11週 |
伝送行列 2端子対回路の接続 |
伝送行列を導出できる。 2端子対行列の接続方法を理解して各2端子対行列を導出できる。
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12週 |
3相交流 対称3相交流電圧源 線電圧,相電圧と線電流,相電流 |
3相交流について説明できる。 対称三相交流電源のベクトルなどを用いて表すことができ,各電圧・電流を導出できる。
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13週 |
3相負荷
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3相交流回路の回路解析ができる。
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14週 |
Δ-Y変換 |
3相負荷のΔ-Y変換ができ,3相交流回路の回路解析に応用できる。
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15週 |
3相交流回路の電力 |
様々な3相結線における3相電力を求めることができる。
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16週 |
期末試験 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
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2週 |
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3週 |
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4週 |
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5週 |
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6週 |
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7週 |
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
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10週 |
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11週 |
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12週 |
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13週 |
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14週 |
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15週 |
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16週 |
期末試験 |
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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 |
評価割合
| 試験 | 合計 |
総合評価割合 | 100 | 100 |
交流回路定常解解析 | 25 | 25 |
共振や交流電力の導出 | 25 | 25 |
2端子対回路 | 25 | 25 |
3相交流回路 | 25 | 25 |