到達目標
交流回路の取り扱い方や電気回路の解析方法を習得し，電気・電子工学を履修するのに必要な基本的な能力を養うことを目標とする。
1. 瞬時値，フェーザ，複素数表示を理解し，これらを正弦波交流回路の計算に用いることができる。
2. 共振回路や磁気結合回路等を計算できる。
3. 電気回路各部の電流，電圧を的確に計算できる回路解析手法を用いることができる。
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 |
| 評価項目1 | 瞬時値，フェーザ，複素数表示を理解し，これらを用いて種々の交流回路を計算できる。 | 瞬時値，フェーザ，複素数表示を理解し，これらを用いて基礎的な交流回路を計算できる。 | 瞬時値，フェーザ，複素数表示を理解できず，基礎的な交流回路も計算できない。 |
| 評価項目2 | 共振回路や磁気結合回路等の説明と計算ができる。 | 共振回路や磁気結合回路等を計算できる。 | 共振回路や磁気結合回路等の計算ができない。 |
| 評価項目3 | 適切な回路解析法を選択して回路解析ができる。 | 回路解析法による手順に従った回路方程式を導出できる。 | 回路方程式を適切に立てることができない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 ２（エレクトロニクス・回路）
説明
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教育方法等
概要:
複素記号法（フェーザ法）を用いた回路解析の手法について理解を深め，正弦波交流回路の回路解析（正弦波定常解析）に関わる知識を習得する。
授業の進め方・方法:
シラバスに沿って教科書により授業を進める。前の授業の内容を理解していないと次の内容を理解できないので，復習が大切である。また，電気回路では演習問題を解くことが重要であるから，これをレポートとして課す。授業の終わりの短い時間を使って演習を行うことがある。演習の答案は採点し，次回の授業時に返却・解答する。「工学演習」の授業時間を利用して，電気回路Ⅱ分野の問題演習を行う。
注意点:
試験85%，演習・レポート15%の比率で評価する。
オフィスアワー：月曜日 放課後～17:00
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 |
正弦波交流と複素数表示 |
正弦波交流の瞬時値表現式を複素数を用いて表示できる。正弦波交流の複素数表示を直交形式表示，極形式表示，フェーザ表示できる。
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| 2週 |
複素インピーダンスと複素アドミッタンス |
R，L，C素子における電圧・電流の関係をフェーザを用いて表現できる。インピーダンスとアドミタンスを説明でき，これらを計算できる。
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| 3週 |
複素インピーダンスとその計算 |
合成インピーダンスの計算ができる。直列接続での各部の電圧を導出できる。
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| 4週 |
複素アドミッタンスとその計算 |
合成アドミッタンスの計算ができる。並列接続での各部の電流を導出できる。
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| 5週 |
フェーザによる回路解析 |
直並列回路について，フェーザを用いた交流回路の計算ができる。
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| 6週 |
複素電力とその計算 |
瞬時電力，平均電力を説明できる。複素電力表示を用いて，正弦波交流回路の有効電力，無効電力，皮相電力を計算できる。
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| 7週 |
電力最大供給条件（負荷整合条件） |
力率の計算ができる。また，インピーダンス整合の条件を計算できる。
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| 8週 |
前期中間試験 |
前期中間試験
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| 2ndQ |
| 9週 |
試験返却と解説 |
試験返却と解説
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| 10週 |
RL 直列回路 |
各部の電流，電圧を計算できる。また，電流，電圧の関係をベクトルによる図として表示できる。
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| 11週 |
RC 直列回路 |
インピーダンスとアドミッタンスのベクトル軌跡を図で表示できる。
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| 12週 |
RL 並列回路 |
各部の電流，電圧を計算できる。また，電流，電圧の関係をベクトルによる図として表示できる。
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| 13週 |
RC並列回路 |
インピーダンスとアドミッタンスのベクトル軌跡を図で表示できる。
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| 14週 |
交流ブリッジ回路 |
種々のブリッジ回路の平衡条件について計算ができる。
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| 15週 |
前期期末試験 |
前期末試験
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| 16週 |
試験返却と解説 |
試験返却と解説
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
直列共振回路 |
直列共振回路の計算ができる。基本的な共振回路の性質を理解し，共振周波数を求めることができる。共振現象について説明できる。
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| 2週 |
直列共振回路 |
共振周波数，半電力周波数，半値幅，帯域幅，Q値などを求めることができる。
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| 3週 |
並列共振回路 |
直列共振回路と同様に，並列共振回路の計算ができる。
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| 4週 |
並列共振回路 |
反共振周波数，半電力周波数，半値幅，帯域幅，Q値などを求めることができる。
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| 5週 |
磁気結合回路 |
磁束と電磁誘導現象について理解できる。
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| 6週 |
相互誘導回路の等価回路 |
磁気結合回路の等価回路を書くことができ，これを用いて基本的な回路を解くことができる。
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| 7週 |
理想変成器 |
理想変成器を説明することができ，理想変成器を用いた回路を計算できる。理想変成器によるインピーダンス変換ができる。
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| 8週 |
後期中間試験 |
後期中間試験
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| 4thQ |
| 9週 |
試験返却と解説 |
試験返却と解説
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| 10週 |
テブナンの定理(Thevenin's theorem)とテブナンの等価回路 |
重ね合わせの理によってテブナンの定理を証明・説明でき，応用して電気回路の計算ができる。
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| 11週 |
ノートンの定理(Norton's theorem)とノートンの等価回路 |
重ね合わせの理によってノートンの定理について証明・説明でき，応用して電気回路の計算ができる。
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| 12週 |
補償の定理(compensation theorem)，帆足-ミルマンの定理，相反定理，双対性 |
各種の定理を知っている。双対性から，各種定理の双対定理を考えられる。
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| 13週 |
接点解析と接点方程式(node equation) |
接点方程式を書き出せる。ノートンの等価回路を接点解析に応用できる。回路方程式を解くことができる。
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| 14週 |
網目解析と網目方程式(mesh equation) |
網目方程式を書き出せる。テブナンの等価回路を網目解析に応用できる。回路方程式を解くことができる。
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| 15週 |
後期末試験 |
後期末試験
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| 16週 |
試験返却と解説 |
試験返却と解説
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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 |
| 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1 |
| 平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 4 | 前1 |
| 正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 4 | 前1,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9 |
| 瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | 前3 |
| フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | 前3 |
| 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 |
| 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3 |
| 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3 |
| 重ねの理を用いて、回路の計算ができる。 | 4 | 前5 |
| 網目電流法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | 前4 |
| 節点電位法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | 前4 |
| テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。 | 4 | 前6 |
| 直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 4 | 前14,後1,後2 |
| 相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。 | 4 | 後4,後5 |
| 理想変成器を説明できる。 | 4 | 後6,後7 |
| 交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 4 | 前10 |
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 | 85 | 0 | 0 | 0 | 15 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 85 | 0 | 0 | 0 | 15 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |