基礎電気工学

科目基礎情報

学校 香川高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 基礎電気工学
科目番号 4101 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 情報工学科(2019年度以降入学者) 対象学年 1
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 高橋 寛 他 著 「電気基礎(上)」 コロナ社
担当教員 河田 純

到達目標

1.抵抗における電圧と電流の関係を理解し,電気回路の計算に用いることができる。
2.キルヒホッフの法則等の定理を理解し,電気回路の計算に用いることができる。
3.電力・エネルギ-等の定義を理解し,電気回路の計算に用いることができる。
4.電荷・電界・電位の定義とクーロンの法則を理解し,それらに関する計算ができる。
5.電気回路に関連する,基礎的な英単語を知っている。

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抵抗における電圧と電流の関係を知っており,複雑な電気回路の計算に用いることができる。抵抗における電圧と電流の関係を知っており,基礎的な電気回路の計算に用いることができる。抵抗における電圧と電流の関係を知らず,基礎的な電気回路の計算に用いることができない。
評価項目2キルヒホッフの法則等の定理を知っており,複雑な電気回路の計算に用いることができる。キルヒホッフの法則等の定理を知っており,基礎的な電気回路の計算に用いることができる。キルヒホッフの法則等の定理を知らず,基礎的な電気回路の計算に用いることができない。
評価項目3電力・エネルギ-等の定義を知っており,複雑な電気回路の計算に用いることができる。電力・エネルギ-等の定義を知っており,基礎的な電気回路の計算に用いることができる。電力・エネルギ-等の定義を知らず,基礎的な電気回路の計算に用いることができない。
評価項目4電荷・電界・電位の定義とクーロンの法則を知っており,それらに関する計算ができる。電荷・電界・電位の定義とクーロンの法則を知っており,それらに関する簡単な計算ができる。電荷・電界・電位の定義とクーロンの法則を知らず,それらに関する簡単な計算ができない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
電気回路系領域では,高学年で必要となる,直流回路の取り扱い方や電気回路の解析方法を修得し,電気磁気系領域では,静電界の電気磁気現象に関する簡単な理論と,それらを表現する簡単な数学的記述法を修得し,電気・電子工学を履修するために必要な基本的能力を養うことを目標とする。
授業の進め方・方法:
講義を中心に,演習・小テストを行い,理解を深める。定期試験前には,まとめ・演習を行う。平常時,定期的に課題を与える。長期休暇中にも,課題を与える。基礎工学演習の時間にも,演習を行う。講義中,主に,英数文字を用いて,方程式等を扱うので,年度初めは,数学の教科書等を使用して,文字式の四則演算や分数式・整式の取り扱い等の数学に関する講義・演習も並行して行う。
注意点:
特になし。
オフィスアワ-:月曜日 放課後~17:00

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 文字式・分数式・整式 文字式の四則演算や分数式・整式の取り扱い等を修得し,計算ができる。D1:1, 2, D2:1, 2
2週 演習 文字式の四則演算や分数式・整式の取り扱い等を修得し,計算ができる。D1:1, 2, D2:1, 2
3週 方程式・連立方程式 方程式・連立方程式の作り方・解法を修得し,計算ができる。D1:1, 2, D2:1, 2
4週 演習 方程式・連立方程式の作り方・解法を修得し,計算ができる。D1:1, 2, D2:1, 2
5週 直流回路の電流と電圧 電荷と電流,電圧を説明できる。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。D1:1, 2, D2:1, 2
6週 オ-ムの法則 オ-ムの法則を説明し,電流・電圧・抵抗の計算ができる。D1:1, 2, D2:1, 2
7週 演習 オ-ムの法則を説明し,電流・電圧・抵抗の計算ができる。D1:1, 2, D2:1, 2
8週 前期中間試験 学習した内容を確認する。
2ndQ
9週 試験問題の解答,抵抗の直列接続・分圧 抵抗が直列接続した合成抵抗の考え方を説明し,計算ができる。分圧の考え方を説明し,直流回路の計算に用いることができる。D1:1, 2, D2:1, 2
10週 演習 抵抗が直列接続した合成抵抗の考え方を説明し,計算ができる。分圧の考え方を説明し,直流回路の計算に用いることができる。D1:1, 2, D2:1, 2
11週 抵抗の並列接続・分流 抵抗が並列接続した合成抵抗の考え方を説明し,計算ができる。分流の考え方を説明し,直流回路の計算に用いることができる。D1:1, 2, D2:1, 2
12週 演習 抵抗が並列接続した合成抵抗の考え方を説明し,計算ができる。分流の考え方を説明し,直流回路の計算に用いることができる。D1:1, 2, D2:1, 2
13週 抵抗の直並列接続 抵抗が直並列接続した合成抵抗の考え方を説明し,計算ができる。D1:1, 2, D2:1, 2
14週 演習 抵抗が直並列接続した合成抵抗の考え方を説明し,計算ができる。D1:1, 2, D2:1, 2
15週 演習 抵抗が直列接続・並列接続・直並列接続した合成抵抗の考え方を説明し,計算ができる。分圧・分流の考え方を説明し,直流回路の計算に用いることができる。D1:1, 2, D2:1, 2
16週 前期末試験 学習した内容を確認する。
後期
3rdQ
1週 キルヒホッフの第1法則・第2法則,演習 キルヒホッフの第1法則・第2法則を説明し,直流回路の計算に用いることができる。D1:1, 2, D2:1, 2
2週 枝電流法による回路網の計算 キルヒホッフの第1法則・第2法則を用いて,枝電流法による回路網の計算ができる。D1:1, 2, D2:1, 2
3週 演習 キルヒホッフの第1法則・第2法則を用いて,枝電流法による回路網の計算ができる。D1:1, 2, D2:1, 2
4週 網目電流法による回路網の計算 キルヒホッフの第1法則・第2法則を用いて,網目電流法による回路網の計算ができる。D1:1, 2, D2:1, 2
5週 演習 キルヒホッフの第1法則・第2法則を用いて,網目電流法による回路網の計算ができる。D1:1, 2, D2:1, 2
6週 ブリッジ回路 ブリッジ回路を計算し,平衡条件を求められる。D1:1, 2, D2:1, 2
7週 直列抵抗器と分流器 直列抵抗器と分流器について説明し,直流回路の計算に用いることができる。D1:1, 2, D2:1, 2
8週 後期中間試験 学習した内容を確認する。
4thQ
9週 試験問題の解答,演習 ブリッジ回路を計算し,平衡条件を求められる。直列抵抗器と分流器について説明し,直流回路の計算に用いることができる。D1:1, 2, D2:1, 2
10週 電気抵抗,抵抗率,抵抗温度係数 電気抵抗に関する基礎知識について説明し,これらを計算できる。D1:1, 2, D2:1, 2
11週 電力と電力量,ジュ-ルの法則 電力と電力量,エネルギ-に関する基礎知識について説明し,これらを計算できる。D1:1, 2, D2:1, 2
12週 電池の内部抵抗と端子電圧 電池の内部抵抗と端子電圧について説明し,直流回路の計算に用いることができる。D1:1, 2, D2:1, 2
13週 静電現象と静電気に関するクーロンの法則 静電現象とクーロンの法則について説明し,クーロンの法則を用いて,静電力に関する簡単な計算ができる。D1:1, 2, D2:1, 2
14週 電気力線と電界,電束と電束密度 電気力線と電界,電束と電束密度について説明できる。D1:1, 2, D2:1, 2
15週 電界内の電位・電位差・等電位面 電界内の電位・電位差・等電位面について説明し,それらに関する簡単な計算ができる。D1:1, 2, D2:1, 2
16週 後期末試験 学習した内容を確認する。

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5
電場・電位について説明できる。3後14,後15
クーロンの法則が説明できる。3後13
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13
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6,前7
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9,前10,前11,前12,前13,前14,前15
ジュール熱や電力を求めることができる。3後11
専門的能力分野別の専門工学電気・電子系分野電気回路電荷と電流、電圧を説明できる。3前5
オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。3前6,前7
キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。3後1,後2,後3,後4,後5,後6,後9
合成抵抗や分圧・分流の考え方を用いて、直流回路の計算ができる。3前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15
ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。3後6,後9
電力量と電力を説明し、これらを計算できる。3後11
情報系分野その他の学習内容オームの法則、キルヒホッフの法則を利用し、直流回路の計算を行うことができる。3前6,前7,後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7

評価割合

試験発表相互評価態度レポ-ト小テスト等合計
総合評価割合700002010100
基礎的能力3500010550
専門的能力3500010550
分野横断的能力0000000