到達目標
1.テブナンの定理等の種々の定理を理解し、実際の計算に応用できること。
2.相互誘導回路に関して、等価回路を描き回路解析ができること。
3.平衡三相交流に関して、電圧、電流、位相、電力などの基本的な回路計算ができること。
4.2端子対回路の行列表現ができること。
5.ひずみ波交流をフーリエ級数を用いて表現でき、その物理的意味が理解できること。
6.R,L,Cを使った特殊な回路の計算ができること。
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 | テブナンの定理・ノートンの定理を理解している | テブナンの定理を理解しているが、ノートンの定理は理解していない | テブナンの定理を理解していない |
評価項目2 | 相互誘導回路の電圧、電流の計算をすることができる | 相互誘導回路の等価回路を描くことができる | 相互誘導回路の等価回路を描くことができない |
評価項目3 | 平衡三相交流に関して、電圧、電流、位相、電力の回路計算ができる | 平衡三相交流に関して、電圧、電流、位相の回路計算ができるが、電力の計算はできない | 平衡三相交流に関して、電圧、電流の回路計算ができない |
評価項目4 | 縦続接続されたF行列、対称格子形回路のF行列の計算ができる | Z行列、Y行列、F行列の計算ができる | Z行列、Y行列、F行列の計算ができない |
評価項目5 | フーリエ係数を求めることができる | フーリエ級数の物理的意味が理解できている | フーリエ級数の物理的意味が理解できていない |
評価項目6 | R,L,C を使った特殊な回路の計算ができる | R,L,C を使った直列回路の計算はできるが、並列回路の計算ができない。 | R,L,C を使った直列回路の計算ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
交流・直流における電気回路網に対し、電圧・電流に関する方程式を立て、種々の定理を活用し、問題解決のためのアプローチを講義する。また、三相交流の概念および基本的な計算方法、さらに、2端子対回路の解析方法、ひずみ波交流の解析方法についても講義する。
授業の進め方・方法:
交流・直流における電気回路網に対し、電圧・電流に関する方程式を立て、種々の定理を活用し、問題解決のためのアプローチを講義する。また、三相交流の概念および基本的な計算方法、さらに、2端子対回路の解析方法、ひずみ波交流の解析方法についても講義する。
事前学習:回路理論1を理解しておくこと。
関連科目・履修上の注意:電気回路は、電気の基礎科目として必要不可欠なものであり、電子回路、電気機器、電力工学などほとんどの電気の応用科目に必要とされる知識である。
注意点:
電気に関わる各種資格試験の共通の基礎科目ともなっており、それだけ、重要度の非常に高い科目であり、しっかりと身に付けることが必要である。無線従事者・電気工事士・電気主任技術者関連科目である。
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 |
交流の表現1(ひずみ波交流の平均値) |
5
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2週 |
交流の表現2(ひずみ波交流の実効値) |
5
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3週 |
交流の表現3(ひずみ波交流の実効値) |
5
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4週 |
インピーダンスの表現(リアクタンスの微分・積分表現) |
6
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5週 |
交流回路の応用1(直並列回路) |
6
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6週 |
交流回路の応用2(特殊な回路の直列共振) |
6
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7週 |
交流回路の応用3(特殊な回路の並列共振) |
6
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8週 |
中間試験 |
|
2ndQ |
9週 |
交流回路の応用4(電力) |
6
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10週 |
交流回路の応用5(電力) |
6
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11週 |
交流回路の定理(重ね合わせの理) |
1
|
12週 |
交流回路の定理(テブナンの定理) |
1
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13週 |
交流回路の定理(ノートンの定理) |
1
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14週 |
相互誘導回路(自己誘導・相互誘導) |
2
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15週 |
相互誘導回路(T形等価回路) |
2
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16週 |
前期末試験 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
三相交流電源と結線方法(Y 結線による三相交流の表現) |
3
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2週 |
三相交流電源と結線方法(Δ結線による三相交流の表現) |
3
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3週 |
三相交流負荷と結線方法 |
3
|
4週 |
電気回路における双対性(定抵抗回路) |
4
|
5週 |
2端子対回路の行列表現(2端子対回路とは・Z 行列) |
4
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6週 |
2端子対回路の行列表現(Y行列) |
4
|
7週 |
2端子対回路の行列表現(F行列) |
4
|
8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
2端子対回路の接続(縦続接続) |
4
|
10週 |
フーリエ-級数(ひずみ波交流・フーリエ級数展開法) |
5
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11週 |
フーリエ-級数(フーリエ係数の決定1) |
5
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12週 |
フーリエ-級数(フーリエ係数の決定2) |
5
|
13週 |
フーリエ-級数(特徴的な波形のフーリエ級数展開)1 |
5
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14週 |
フーリエ-級数(特徴的な波形のフーリエ級数展開)2 |
5
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15週 |
ひずみ波交流の諸量(実効値・電力) |
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16週 |
学年末試験 |
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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 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電気回路 | 重ねの理を説明し、直流回路の計算に用いることができる。 | 4 | |
網目電流法や節点電位法を用いて交流回路の計算ができる。 | 4 | |
重ねの理やテブナンの定理等を説明し、これらを交流回路の計算に用いることができる。 | 4 | |
理想変成器を説明できる。 | 4 | |
電力 | 三相交流における電圧・電流(相電圧、線間電圧、線電流)を説明できる。 | 4 | |
電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ変換ができる。 | 4 | |
対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 課題・小テスト | 合計 |
総合評価割合 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 40 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 40 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |