概要:
現代社会において，電気は必要不可欠なものである。また，目に見えない電気的な量を計測することは，工学の分野や産業界において一般的でかつ必要不可欠な技術である。本科目では，電気電子工学における基礎となる直流回路と電気電子計測に関する基礎について，講義・演習・実験を通して学習する。
授業の進め方・方法:
講義形式で行い，適宜，演習等を行う。また，後半の一部では，実験形式で行う。
注意点:
数学や物理など理系科目との関連が深いため，これらの科目を履修していることが望ましい。
評価については，講義形式は，試験80％，レポート等20％，実験形式はレポート90％，実験中の態度等10％で評価し，最終成績は講義形式60％，実験形式40％で評価する。
また，レポート等の提出物が一つでも未提出である場合には，未履修とするので，注意をすること。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス
電流・電圧・起電力
オームの法則 |
電流・電圧・起電力について説明できる。
オームの法則を説明し，電流・電圧・抵抗の計算ができる。
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| 2週 |
直列回路，並列回路，直並列回路
キルヒホッフの法則(1) |
合成抵抗や分圧・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。
キルヒホッフの法則を説明し，直流回路の計算に用いることができる。
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| 3週 |
キルヒホッフの法則(2)
直流回路網の計算 |
キルヒホッフの法則を説明し，直流回路の計算に用いることができる。
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| 4週 |
ホイートストンブリッジ
電池の内部抵抗 |
ブリッジ回路を計算し，平衡条件を求めることができる。
電池の内部抵抗を説明し，直流回路の計算に用いることができる。
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| 5週 |
電力・電力量
ジュールの法則 |
電力量と電力を説明し，これらを計算できる。
ジュールの法則を説明し，これを用いた計算ができる。
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| 6週 |
抵抗率・導電率
抵抗の温度係数 |
抵抗率と導電率を説明し，これらおよびこれらを用いた計算ができる。
抵抗の温度係数を理解し，これを用いた計算ができる。
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| 7週 |
単位と標準
測定値の取り扱い |
電気に関する単位と標準器について理解できる。
有効数字や誤差について理解し，これらを考慮した計測値の計算ができる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
計測方法の分類
指示電気計器の種類と取り扱い |
計測方法の分類(零位法/偏位法，直接測定/間接測定)を説明できる。
指示電気計器の種類について説明できる。
指示電気計器の取り扱いについて理解できる。
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| 10週 |
実験ガイダンス
安全指導 |
直流回路の実験を安全に行うための基本知識を習得する。
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| 11週 |
実験1：抵抗の直並列回路 |
抵抗の直並列回路について，実験を通して理解し，報告書をまとめる事ができる。
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| 12週 |
実験2：キルヒホッフの法則 |
キルヒホッフの法則について，実験を通して理解し，報告書をまとめる事ができる。
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| 13週 |
実験3：ホイートストンブリッジによる抵抗測定と電力の測定 |
ホイートストンブリッジおよび電力について，実験を通して理解し，報告書をまとめる事ができる。
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| 14週 |
実験4：乾電池の内部抵抗測定 |
乾電池の内部抵抗について，実験を通して理解し，報告書をまとめる事ができる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
答案返却 |
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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 |
| 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5 |
| 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 | 後11,後12,後13,後14 |
| 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 | 後11,後12,後13,後14 |
| 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 | 後11,後12,後13,後14 |
| 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 | 後11,後12,後13,後14 |
| 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 | 後11,後12,後13,後14 |
| 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 | 後11,後12,後13,後14 |
| 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 | 後11,後12,後13,後14 |
| 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 | 後11,後12,後13,後14 |
| 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 | 後11,後12,後13,後14 |
| 共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 3 | 後11,後12,後13,後14 |
| 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 | 後11,後12,後13,後14 |
| 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。 | 4 | 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。 | 4 | 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。 | 4 | 後2,後3 |
| 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。 | 4 | 後2,後3 |
| ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 4 | 後4 |
| 電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 4 | 後5 |
| 計測 | 計測方法の分類(偏位法/零位法、直接測定/間接測定、アナログ計測/ディジタル計測)を説明できる。 | 3 | 後9 |
| 精度と誤差を理解し、有効数字・誤差の伝搬を考慮した計測値の処理が行える。 | 3 | 後9 |
| SI単位系における基本単位と組立単位について説明できる。 | 3 | 後7 |
| 計測標準とトレーサビリティの関係について説明できる。 | 3 | 後7 |
| 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。 | 3 | 後11 |
| 抵抗・インピーダンスの測定が実践できる。 | 3 | 後13 |
| 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。 | 3 | 後11 |
| キルヒホッフの法則を適用し、実験結果を考察できる。 | 3 | 後12 |
| 分流・分圧の関係を適用し、実験結果を考察できる。 | 3 | 後11 |
| ブリッジ回路の平衡条件を適用し、実験結果を考察できる。 | 3 | 後13 |
| 分野横断的能力 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 他者の意見を聞き合意形成することができる。 | 3 | 後11,後12,後13,後14 |
| 合意形成のために会話を成立させることができる。 | 3 | 後11,後12,後13,後14 |
| グループワーク、ワークショップ等の特定の合意形成の方法を実践できる。 | 3 | 後11,後12,後13,後14 |
| あるべき姿と現状との差異(課題)を認識するための情報収集ができる | 3 | |
| 特性要因図、樹形図、ロジックツリーなど課題発見・現状分析のために効果的な図や表を用いることができる。 | 3 | |
| 課題の解決は直感や常識にとらわれず、論理的な手順で考えなければならないことを知っている。 | 3 | |
| グループワーク、ワークショップ等による課題解決への論理的・合理的な思考方法としてブレインストーミングやKJ法、PCM法等の発想法、計画立案手法など任意の方法を用いることができる。 | 3 | |
| どのような過程で結論を導いたか思考の過程を他者に説明できる。 | 3 | |
| 適切な範囲やレベルで解決策を提案できる。 | 3 | |