概要:
電力会社から各家庭や会社・工場、学校に供給される電気は「交流」である。交流は時間とともに大きさと向きが変化するため、これまでに学んだ「直流」とは異なる扱い方・計算の仕方を学ぶ必要がある。交流電源及び抵抗・コイル・コンデンサから構成される「交流回路」の基礎的な理解とその取扱い方、電圧、電流、電力の計算の仕方及びベクトルへの対応のさせ方、複素数を用いた解法、回路の諸定理について学ぶ。
授業の進め方・方法:
教科書、配布プリントを中心に授業を進める。適宜演習の時間を設け、多くの問題を解く。学習した内容の定着を図るため、一つの学習内容（単元）が終了した後に小テストを行う。また、反転授業（ビデオ教材による自宅での予習を前提とし、授業中は演習を中心に進め、学生同士話し合いながら行う授業）も適宜導入し、学習内容の定着を図る。
注意点:
課題は必ず提出すること。電気電子実験1とリンクしているので、学んだ内容を実験で確かめること。小テストは何度でも受けることを許可し、最高点を成績評価に用いる。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
交流の基礎（正弦波交流） |
1 正弦波交流の特徴
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| 2週 |
交流の基礎（周波数と周期、単位と接頭語）・小テスト |
1 周波数や位相の計算
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| 3週 |
弧度法および角周波数と角速度 |
1,2 弧度法と角周波数・角速度の計算
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| 4週 |
交流の表し方（瞬時値と最大値、平均値、実効値）・小テスト |
1,2 瞬時値と最大値、平均値、実効値計算
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| 5週 |
位相差とベクトル |
1,2 位相差とベクトルの理解
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| 6週 |
ベクトルによる正弦波交流の合成 |
1,2 ベクトルと正弦波交流の対応
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| 7週 |
中間試験 |
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| 8週 |
試験結果の考察と振り返り |
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| 2ndQ |
| 9週 |
R,L,C単独の回路 |
2 R,L,C単独の回路計算
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| 10週 |
誘導性及び容量性リアクタンス・小テスト |
2 誘導性及び容量性リアクタンスの計算
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| 11週 |
R,L 直列回路とインピーダンス三角形 |
2 R,L 直列回路のインピーダンス三角形
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| 12週 |
R,C 直列回路とインピーダンス三角形 |
2 R,C 直列回路のインピーダンス三角形
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| 13週 |
R,L,C 直列回路とインピーダンス三角形 |
2 R,L,C 直列回路のインピーダンス三角形
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| 14週 |
回路の共振と共振周波数・小テスト |
2 共振現象と共振周波数計算
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
試験結果の考察と振り返り |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
R,L &R,C 並列回路およびR,L,C 並列回路 |
2 R,L &R,C およびR,L,C並列回路の計算
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| 2週 |
並列共振・小テスト |
2 R,L,C 並列回路における並列共振について
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| 3週 |
交流電力（皮相電力、有効電力、無効電力） |
3 皮相電力、有効電力、無効電力、力率の計算
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| 4週 |
電力と力率について・小テスト |
3 電力と力率の計算
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| 5週 |
記号法の取扱い（複素数、複素平面、極座標による表わし方） |
4 記号法を使った複素数計算
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| 6週 |
フェーザを用いたR,L & R,C 直列回路のインピーダンス |
4 フェーザを用いて回路のインピーダンス計算
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| 7週 |
中間試験 |
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| 8週 |
試験結果の考察と振り返り |
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| 4thQ |
| 9週 |
フェーザを用いたR,L,C 直列回路のインピーダンスと共振周波数 |
4 フェーザを用いて回路のインピーダンスと共振周波数計算
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| 10週 |
複素数を用いたR,L,C 並列回路のインピーダンスと共振周波数 |
4 フェーザを用いて回路のインピーダンスと共振周波数計算
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| 11週 |
インピーダンスとアドミタンス・小テスト9 |
4 インピーダンスとアドミタンスの計算
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| 12週 |
交流ブリッジ回路と平衡条件 |
4 交流ブリッジ回路における平衡条件
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| 13週 |
回路の諸定理（キルヒホッフの法則と重ね合わせの理） |
5 重ね合わせの理
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| 14週 |
回路の諸定理（テブナンの定理）・小テスト10 |
5 テブナンの定理
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
試験結果の考察と振り返り |
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| 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 | ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 4 | 後12 |
| 電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 4 | 後3 |
| 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,前2,前3 |
| 平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 4 | 前4 |
| 正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 4 | 前5,前6 |
| 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,前10 |
| 瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | 前9,前10 |
| フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | 後5,後6,後9,後10 |
| 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11,前12,前13,後1,後2,後6,後7,後9,後10 |
| 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11,前12,前13,後1,後2,後6,後7,後9,後10,後12,後13 |
| 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11,前12,前13,後1,後2,後6,後7,後9,後10,後11,後12 |
| 直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 4 | 前14,後2,後7,後9,後10 |
| 交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 4 | 後3,後4,後7 |
| 重ねの理を用いて、回路の計算ができる。 | 4 | 後13 |
| テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。 | 4 | 後14 |