工学演習

科目基礎情報

学校	香川高等専門学校	開講年度	令和07年度 (2025年度)
授業科目	工学演習
科目番号	2119	科目区分	専門 / 必修
授業形態	演習	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	通信ネットワーク工学科（2019年度以降入学者）	対象学年	3
開設期	通年	週時間数	前期:2 後期:2
教科書/教材	高田進 他著 「電気回路」実教出版，大貫繁雄 他著「演習電気磁気学[新装版]」森北出版，自作プリント
担当教員	井上 忠照,一色 弘三,浦上 大世

到達目標

　通信ネットワーク工学科3年次以降の授業を理解する上で必要な知識を習得する。特に通信ネットワーク工学科では電気回路及び電気磁気学の知識が強く要求されるため，電気回路の回路計算や電気磁気学の演習問題ができるようになることを第一の目標とする。また，3年次以降の授業を理解する上で知識が不足していると思われる項目があれば柔軟に対応する。

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
各種定理を理解し、電気回路の計算に用いることができる。	各種定理を理解し、電気回路の計算に用いることができる。また、それを応用した計算ができる。	各種定理を、基本的な電気回路の計算に用いることができる。	各種定理を、基本的な電気回路の計算に用いることができない。
適切な回路解析法を選択して回路解析ができる。	適切な回路解析法を選択して回路解析ができる。また、それを応用した計算ができる。	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。
電界、電位、電気力線の説明と計算ができる。	電界、電位、電気力線の説明ができる。また、それを応用した計算ができる。	電界、電位、電気力線の説明と基本的な計算ができる。	電界、電位、電気力線の説明と計算ができない。
ガウスの法則を用いて、電気現象の説明や電界の計算ができる。	ガウスの法則を用いて、電気現象の説明ができる。また、それを応用した計算ができる。	ガウスの法則を用いて、電気現象の説明や電界の基本的な計算ができる。	ガウスの法則を用いて、電気現象の説明や電界の計算ができない。

教育方法等

概要:

各学習項目ごとに，それぞれの学習内容について演習形式で進める。また，学習項目に応じて適宜課題を与え，授業後半で自分で添削した後、課題を提出させる。

授業の進め方・方法:

各科目の授業進度に合わせて学習内容について復習し、その後演習課題に各自が取り組む。授業後半で自分で添削した後、課題を提出させる。

注意点:

毎回の授業で出す課題の提出をもって評価するので、欠課をすると不利になる。欠課による課題の事後提出はやむを得ない理由がない場合は掛率 0.8 で評価する。

授業の属性・履修上の区分

実務経験のある教員による授業

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	回路：電気回路，教科書p.14 「1-1 ドリル問題」，教科書p.15 「1-1 演習問題」	直流回路の電流，電圧の計算ができる。
		2週	回路：電気回路，教科書p.23 「1-2 ドリル問題」，教科書p.24 「1-2 演習問題」	直流回路の電力の計算ができる。
		3週	回路：電気回路，教科書p.34 「1-3 ドリル問題」，教科書p.34「1-3 演習問題」	オームの法則，キルヒホッフの法則から直流回路の回路方程式を示せる。
		4週	電磁：物質と電荷，クーロンの法則	クーロンの法則の説明と計算ができる。
		5週	回路：電気回路，教科書p.46 「1-4 ドリル問題」，教科書p.47 「1-4 演習問題」	直流ブリッジ回路，Y結線・Δ結線，重ね合わせの原理，直流回路におけるテブナンの定理・ノートンの定理の知識をもとに，直流回路の電流・電圧を計算ができる。
		6週	電磁：複数点電荷による電界と電位の計算	電位差の計算ができる。
		7週	回路：電気回路，教科書pp.59-60 「2-1 ドリル問題」，「2-1 演習問題」	正弦波交流回路における電流，電圧の関係を三角関数により示すことができる。
		8週	電磁：複数点電荷による電界と電位の計算, 電位の傾き, 連続分布電荷による電位の計算	電位差の計算ができる。
	2ndQ
		9週	回路：電気回路，教科書pp.67-68 「2-2 ドリル問題」，「2-2 演習問題」，教科書pp.76-77 「2-3 ドリル問題」，「2-3 演習問題」	オイラーの公式から，正弦波交流と複素数の関係を対応付けて式計算できる。正弦波交流回路の電流，電圧の関係を記号法（フェーザ）を用いて示すことができる。 直並列回路の電流・電圧・電力，合成インピーダンス，合成アドミッタンスの計算ができる。
		10週	電磁：ガウスの法則	帯電導体の電荷分布を図示できる。
		11週	回路：電気回路，教科書pp.83-83 「2-4 ドリル問題」，「2-4 演習問題」	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。
		12週	電磁：電荷分布とガウスの法則	帯電導体の電荷分布を図示できる。
		13週	回路：電気回路，宿題：教科書pp.99-100 「3-1 ドリル問題」，「3-1 演習問題」	RC回路とRL回路の電流・電圧をベクトル図で表示できる。アドミッタンス軌跡，インピーダンス軌跡を図示できる。ブリッジの平衡条件から回路素子の関係を理解できる。
		14週	電磁：電気双極子とガウスの法則	帯電導体の電荷分布とガウスの法則を用いて静電界を求めることができる。
		15週	回路：電気回路，教科書の「2章ワークシート問題」	直並列回路における各部の電流・電圧を求めることができる。
		16週	中間試験，期末試験は行わない。
後期
	3rdQ
		1週	電磁：電気磁気学　前期の復習
		2週	回路：電気回路　前期の復習
		3週	電磁：電気影像法(1)	合成容量、各コンデンサの電荷、電圧を求めることができる。
		4週	回路：電気回路，教科書pp.108-109 「3-2 ドリル問題」，「3-2 演習問題」	RLC 直列・並列回路の各部における電流と電圧の関係を説明できる。RLC 直列・並列回路の電圧・電流のベクトル図を示せる。
		5週	電磁：電気影像法(2), 静電容量	静電容量の計算できる。静電エネルギーの説明，計算ができる。
		6週	回路：電気回路，教科書pp.115-116 「3-3 ドリル問題」，「3-3 演習問題」	相互誘導回路の性質を理解し，T形等価回路を用いて計算することができる。理想変成器の関係式より回路の計算ができる。
		7週	電磁：静電容量, 静電エネルギー	誘電体と分極，電束密度を説明できる。
		8週	回路：直列共振回路，並列共振回路の追加問題	共振回路の性質を理解し，共振周波数，Q値を求めることができる。共振現象について説明できる。共振回路に関わる各種の計算ができる。
	4thQ
		9週	電磁：誘電率, 静電エネルギーと力	誘電体中のガウスの法則を使って電束密度、電界を求めることができる。
		10週	回路：相互誘導回路の追加問題	磁気結合回路，相互誘導回路の等価回路，理想変成器等を含む回路の計算ができる。
		11週	電磁：誘電体のガウスの法則, 分極	境界条件を使って電束の屈折を求めることができる。
		12週	回路：重ね合わせの理，テブナンの定理とノートンの定理の追加問題	重ね合わせの理，テブナンの等価回路，ノートンの等価回路により回路を解析できる。
		13週	電磁：誘電体のガウスの法則, 分極	境界条件を使って電束の屈折を求めることができる。
		14週	電磁：誘電体の境界条件	誘電体中のエネルギー、力を求めることができる。
		15週	電磁：誘電体境界面に働く力	誘電体中のエネルギー、力を求めることができる。
		16週	中間試験，期末試験は行わない。

評価割合

	課題	小テスト	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	100	0	0	0	0	0	100
基礎的能力	50	0	0	0	0	0	50
専門的能力	50	0	0	0	0	0	50
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0