電気電子実験2

科目基礎情報

学校	久留米工業高等専門学校	開講年度	令和02年度 (2020年度)
授業科目	電気電子実験2
科目番号	4E51	科目区分	専門 / 必修
授業形態	実験・実習	単位の種別と単位数	履修単位: 4
開設学科	電気電子工学科	対象学年	4
開設期	通年	週時間数	4
教科書/教材	実験指導書を配布する。
担当教員	山本 哲也,山口 崇,宮﨑 浩一

到達目標

１．電気機器の特性を測定し、実測データに基づいて特性と機能を説明できる。
２．電力機器の特性を測定し、実測データに基づいて特性と機能を説明できる
３．電子回路の設計・測定を行い、実測データに基づいて機能と動作を説明できる。

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
電気機器	実測データに基づいて特性と機能の高度な説明ができる。	実測データに基づいて特性と機能の基本的な説明ができる。	実測データに基づいて特性と機能を説明できない。
電力機器	実測データに基づいて特性と機能の高度な説明ができる。	実測データに基づいて特性と機能の基本的な説明ができる。	実測データに基づいて特性と機能を説明できない。
電子回路	回路を設計し、実測データに基づいて機能と動作の高度な説明ができる。	回路を設計し、実測データに基づいて機能と動作の基本的な説明ができる。	回路を設計し、実測データに基づいて機能と動作を説明できない。

学科の到達目標項目との関係

JABEE C-1 （電力、電気、電子機器に関する実験を計画、遂行できる。）

JABEE C-2 （実験データを解析、考察し説明できる。）

JABEE C-3 （共同で実験・演習を遂行できる。）

教育方法等

概要:

電気機器や電力機器、ならびに電子通信技術の基盤となる電子回路について、安全への細心の注意を払いながら、特性や機能を理解し設計・構築するための実験及びデータ解析の技術を習得する。

授業の進め方・方法:

4人程度の小グループ単位で、共同で実験を実施する。
すべての実験項目を実施し、報告書を提出しなければならない。
報告書の提出期限は、当該実験題目の最終回の次の授業開始時とする。

注意点:

評価方法
(1) 報告書100%で評価する。
(2) 評価基準：60点以上を合格とする。未提出の報告書がある場合は不合格とする。

指導書を必ず事前に読んでおくこと。
遅刻、欠課（公欠を含む）の場合は追加実験で対応する。
報告書はそのまま評価されるので、十分に完成させて提出すること。

参考書：舟尾暢男 著『The R Tips ［第3版］』、オーム社。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス	実験ノートや実験レポートの作成方法を理解できる。また、実験を安全に行うための方法を理解できる。
		2週	直流発電機[a]	直流発電機の無負荷電圧の確立について実験できる。
		3週	直流発電機[b]	直流発電機の負荷特性を測定し、電圧変動率や効率などを計算できる。
		4週	直流電動機[a]	直流電動機のレオナード法や界磁電流制御法による速度制御について実験できる。
		5週	直流電動機[b]	直流電動機の負荷特性を測定し、速度変動率や効率などを計算できる。
		6週	追再実験、報告書整理	実験・測定結果の妥当性について判断できる。実験レポートを作成できる。
		7週	変圧器[a]	単相変圧器の抵抗測定試験、無負荷試験、短絡試験を行い、特性を調べることができる。
		8週	変圧器[b]	単相変圧器の並行運転及び三相結線を行い、電圧や電流を調べることができる。
	2ndQ
		9週	トランジスタ増幅回路[a]	トランジスタの静特性を測定し、設計に必要なパラメータを推定できる。
		10週	トランジスタ増幅回路[b]	エミッタ接地増幅回路を設計し、入出力特性の測定ができる。
		11週	追再実験、報告書整理	実験・測定結果の妥当性について判断できる。実験レポートを作成できる。
		12週	演算増幅器[a]	オペアンプ増幅回路の設計及び測定ができる。
		13週	演算増幅器[b]	オペアンプICの電気的特性の測定ができる。
		14週	追再実験、報告書整理	実験・測定結果の妥当性について判断できる。実験レポートを作成できる。
		15週	追再実験、報告書整理	実験・測定結果の妥当性について判断できる。実験レポートを作成できる。
		16週
後期
	3rdQ
		1週	ガイダンス	実験ノートや実験レポートの作成方法を理解できる。また、実験を安全に行うための方法を理解できる。
		2週	太陽光発電と系統連系[a]	太陽電池の電圧電流特性を測定でき、その特徴について説明できる。
		3週	太陽光発電と系統連系[b]	太陽光発電システムと配電系統について、系統連系実験ができる。
		4週	誘導電動機[a]	誘導電動機の無負荷試験や拘束試験を行い、円線図法により特性算定ができる。
		5週	誘導電動機[b]	誘導電動機の実負荷試験を行い、出力特性を求めることができる。
		6週	追再実験、報告書整理	実験・測定結果の妥当性について判断できる。実験レポートを作成できる。
		7週	同期発電機・電動機[a]	同期発電機の無負荷試験や短絡試験を行い、同期インピーダンスなどを求めることができる。
		8週	同期発電機・電動機[b]	同期電動機の位相特性や負荷特性を求める実験ができる。
	4thQ
		9週	パワーエレクトロニクス[a]	パワーデバイスの特性試験や電力変換制御の実験ができる。
		10週	パワーエレクトロニクス[b]	単相インバータの動作波形および入出力特性の測定ができる。
		11週	追再実験、報告書整理	実験・測定結果の妥当性について判断できる。実験レポートを作成できる。
		12週	HDLによる論理回路設計[a]	HDLによる基本的な論理回路の設計及び動作の検証ができる。
		13週	HDLによる論理回路設計[b]	HDLによる高度な論理回路の設計及び動作の検証ができる。
		14週	追再実験、報告書整理	実験・測定結果の妥当性について判断できる。実験レポートを作成できる。
		15週	追再実験、報告書整理	実験・測定結果の妥当性について判断できる。実験レポートを作成できる。
		16週

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	工学基礎	工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法)	工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法)	物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。	3	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。	3	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。	3	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。	3	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。	3	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。	3	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。	3	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。	3	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,後1,後2,後3,後4,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。	3	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,後1,後2,後3,後4,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。	3	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,後1,後2,後3,後4,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。	3	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
専門的能力	分野別の工学実験・実習能力	電気・電子系分野【実験・実習能力】	電気・電子系【実験実習】	電圧・電流・電力などの電気諸量の測定が実践できる。	4	前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後14,後15
				抵抗・インピーダンスの測定が実践できる。	4	前9,前10,前12,前13
				オシロスコープを用いて実際の波形観測が実施できる。	4	前9,前10,前12,前13,後9,後10
				電気・電子系の実験を安全に行うための基本知識を習得する。	4	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	実験報告書	合計
総合評価割合	0	0	0	0	0	100	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	0	0	0	0	0	100	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0