電気基礎

科目基礎情報

学校 高知工業高等専門学校 開講年度 2018
授業科目 電気基礎
科目番号 B2019 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 SD 基礎教育・一般科目 対象学年 2
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 実教出版 「精選電気基礎 新改訂」
担当教員 山口 巧,吉田 正伸

到達目標

1.直流回路のオームの法則やキルヒホッフの法則を理解し,合成抵抗や回路網の任意の点の電圧や電流を計算できる。
2.直流回路の電力や電力量,エネルギーとの関係を説明できる。
3.導体の抵抗率・導電率と抵抗値の関係や抵抗器の種類および各種電池の原理を説明できる。
4.正弦波交流の諸量の意味を説明することができる。
5.記号法を用いて,交流回路の電圧,電流,電力,合成インピーダンスを計算できる。
6.電磁誘導の法則に付いて説明できる。
7.電気計測のための機器を正しく利用できる。

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複雑な直流回路にオームの法則やキルヒホッフの法則を適用して電気回路の計算ができる。直流回路にオームの法則やキルヒホッフの法則を適用して電気回路の計算ができる。直流回路にオームの法則やキルヒホッフの法則を適用して電気回路の計算ができない。
評価項目2記号法を使って複雑な交流回路の計算ができる。記号法を使った交流回路の計算ができる。記号法を使った交流回路の計算ができない。
評価項目3交流回路の電力が計算でき,それらの意味を正しく説明できる。交流回路の電力が計算できる。交流回路の電力が計算できない。
評価項目4電気計測に用いる機器の説明ができ,適切な利用方法を説明できる。電気計測に用いる機器の説明ができる。電気計測に用いる機器の説明ができない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
直流回路に関するオームの法則,直列接続・並列接続の合成抵抗の求め方,キルヒホッフの法則,電力を理解し問題を解く能力を身につける。また,正弦波交流の性質を学習し,記号法による基本的な交流回路の計算ができる力を身につける。さらに電気計測に関する知識を身につける。
授業の進め方・方法:
授業は基本的に座学で進めるが,必要に応じてアクティブラーニングを取り入れる。
注意点:
試験の成績を70%,平素の学習状況等(課題・小テスト・レポート等を含む)を30%の割合で総合的に評価する。学年末の評価は中間と期末の各期間の評価の平均とする。技術者が身につけるべき専門基礎として,到達目標に対する達成度を試験等において評価する。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 電流と電子,オームの法則について学ぶ 自由電子,電圧,電流,抵抗の説明ができ,オームの法則による計算ができる
2週 簡単な直流回路の計算方法について学ぶ 抵抗の直列接続および並列接続の合成抵抗が計算できる
3週 複雑な直流回路の計算方法について学ぶ(1) 抵抗の直並列接続の合成抵抗が計算でき,直列抵抗器と分流抵抗器の説明ができる
4週 複雑な直流回路の計算方法について学ぶ(2) ブリッジ回路の計算ができ,
キルヒホッフの電流則および電圧則が説明できる
5週 複雑な直流回路の計算方法について学ぶ(3) キルヒホッフの法則とオームの法則を用いて回路を解析できる
6週 抵抗の性質,消費電力と電力量,電池について学ぶ 抵抗率から抵抗値を計算でき,電力,電力量とエネルギーが計算でき,電池について説明できる
7週 中間試験
8週 交流回路の基礎について学ぶ 正弦波交流の最大値,実効値,周期,角周波数,位相について説明ができ,正弦波交流を瞬時値表記できる。
4thQ
9週 簡単な交流回路の計算方法について学ぶ 瞬時値表記された正弦波交流を記号法で表すことができる。
10週 複雑な交流回路について学ぶ(1) 記号法を使ってRLC回路の計算ができる
11週 複雑な交流回路について学ぶ(2) RLC直列共振回路の計算ができる
12週 交流回路の電力について学ぶ 複素電力を求めることができ,皮相,有効,無効電力および力率を計算できる
13週 電磁誘導について学ぶ ファラデーの電磁誘導の法則とインダクタンスの説明ができる
14週 電気計測について学ぶ 指示計器の分類やオシロスコープの原理が説明でき,測定誤差を考慮することができる
15週 期末試験
16週 試験返却および総まとめ

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後1
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後2
ジュール熱や電力を求めることができる。3後6
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後1
オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。3後1
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4,後5
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後3
ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。3後4
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。3後8
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。3後8
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。3後9
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。3後10,後11
キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。2後10,後11
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。2後10,後11
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。2後12

評価割合

試験課題相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合70300000100
基礎的能力3010000040
専門的能力3010000040
分野横断的能力1010000020