概要:
電子工学実験は、その関連科目の講義で学習したことに現実感を与え、より深い理解を促すために行うもので、様々な現象の実験データが理論通りの結果を示すか検討や考察を行い、定められた書式に従ったレポートを作成し、電子工学に関連する事項について現実感をもって理解します。
授業の進め方・方法:
通年を定期試験ごとに区切る４半期に分け、その各４半期で班ごとに順次6テーマの実験を行う。各テーマに対して実験レポートを提出する。総合成績はすべての実験レポートの評価を100点満点で評価し、その平均点とする。ただし、未提出のレポートがある場合は原則として30点未満の評価とする。
注意点:
３学までに学習する電気回路、電気電子計測、論理回路、および４学年で学習する電子回路、半導体工学などの電子工学系科目の知識が必要です。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
実験の概要説明 |
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| 2週 |
電池の特性 |
電池の特性の実験を行い、特性を理解してレポートが書けること。
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| 3週 |
電源の特性 |
電源の特性の実験を行い、特性を理解してレポートが書けること。
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| 4週 |
キルヒホッフの法則 |
キルヒホッフの法則および重ねの理の実験を行い、法則を理解してレポートが書けること。
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| 5週 |
ブラウン管オシロスコープ１ |
ブラウン管オシロスコープの操作を習得し、レポートが書けること。
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| 6週 |
ブラウン管オシロスコープ２ |
ブラウン管オシロスコープの操作を習得し、レポートが書けること。
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| 7週 |
実験の概要説明 |
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| 8週 |
論理回路１ |
基本的な論理回路の接続と動作が理解できてレポートが書けること。
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| 2ndQ |
| 9週 |
RC回路の過渡現象 |
RC回路の過渡現象を理解し、測定したデータからレポートが書けること。
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| 10週 |
交流電圧電流と電力 |
交流電圧電流と電力を理解し、測定したデータからレポートが書けること。
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| 11週 |
RL直列回路 |
RL直列回路の動作特性を理解し、測定したデータからレポートが書けること。
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| 12週 |
直流リレーの特性 |
直流リレーの動作原理を理解し、測定したデータからレポートが書けること。
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| 13週 |
インダクタの製作と測定 |
インダクタを製作し、特性を測定してレポートが書けること。
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| 14週 |
レポート作成 |
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| 15週 |
前期レポートに対する講評 |
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
実験の概要説明 |
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| 2週 |
論理回路２ |
加算器の原理を理解し、回路を構成して動作を確認してレポートが書けること。
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| 3週 |
直流モータの運転特性 |
直流モータの運転特性を理解し、測定したデータをもとにレポートが書けること。
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| 4週 |
ホイートストンブリッジによる抵抗の測定 |
ブリッジ回路の原理を理解し、実際に抵抗量の測定を行い、得られたデータからレポートが書けること。
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| 5週 |
RC直列回路の特性 |
RC直列回路の動作特性を理解し、測定したデータからレポートが書けること。
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| 6週 |
トランジスタのスイッチ動作 |
トランジスタのスイッチ動作を理解して測定したデータからレポートが書けること。
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| 7週 |
キャパシタの製作と容量測定 |
キャパシタを制作し、特性を測定してレポートが書けること。
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| 8週 |
実験の概要説明 |
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| 4thQ |
| 9週 |
LaTeXによる文書作成１ |
LaTeXの使用方法、書式を習得して文章作成ができるようになること。
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| 10週 |
LaTeXによる文書作成２ |
LaTeXの使用方法、書式を習得して文章作成ができるようになること。
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| 11週 |
バイポーラトランジスタの特性 |
バイポーラトランジスタの動作特性を測定して得られた結果からレポートが書けること。
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| 12週 |
ゲルマニウムラジオの製作 |
ゲルマニウムラジオの動作原理を理解し、実際に作成して試聴し、レポートが書けること。
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| 13週 |
RLC直列回路の特性 |
RLC直列回路の動作特性を理解し、測定したデータからレポートが書けること。
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| 14週 |
レポート作成 |
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| 15週 |
後期レポートに対する講評 |
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| 16週 |
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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 | オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。 | 3 | 前4 |
| 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 | 前4 |
| 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 | 前4 |
| ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 3 | 後4 |
| 電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 3 | 前10 |
| 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 | 前5,前13 |
| 平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 3 | 前10 |
| 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 | 前11,前13 |
| 瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | 後5 |
| フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | 後5 |
| 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。 | 3 | 前13 |
| 重ねの理を用いて、回路の計算ができる。 | 3 | 前4 |
| 直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 3 | 後13 |
| 交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 3 | 前10 |
| RL直列回路やRC直列回路等の単エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 3 | 前9,前11,後5 |
| 電磁気 | 静電容量を説明でき、平行平板コンデンサ等の静電容量を計算できる。 | 3 | 後7 |
| 電子回路 | ダイオードの特徴を説明できる。 | 3 | 後12 |
| バイポーラトランジスタの特徴と等価回路を説明できる。 | 3 | 後6,後11 |
| 情報系分野 | その他の学習内容 | オームの法則、キルヒホッフの法則を利用し、直流回路の計算を行うことができる。 | 4 | 前4,後4 |
| トランジスタなど、ディジタルシステムで利用される半導体素子の基本的な特徴について説明できる。 | 4 | 後6,後11 |
| 少なくとも一つの具体的なコンピュータシステムについて、起動・終了やファイル操作など、基本的操作が行える。 | 4 | 後10 |
| 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 | 前2,前3,前4,前5,前6,前9,前10,前11,前13,後4,後5,後7,後13 |
| 抵抗・インピーダンスの測定が実践できる。 | 3 | 前11,前13,後4,後5,後7,後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。 | 3 | 前5,前6,前11,前13,後5,後7,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 | 前2,前3,前4,前5,前6,前9,前10,前11,前13,後3,後4,後5,後7 |
| キルヒホッフの法則を適用し、実験結果を考察できる。 | 3 | 前4,後4 |
| 分流・分圧の関係を適用し、実験結果を考察できる。 | 3 | 前4,後4 |
| 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4 |
| 重ねの理を適用し、実験結果を考察できる。 | 3 | 前4 |
| インピーダンスの周波数特性を考慮し、実験結果を考察できる。 | 3 | 前11,前13,後5,後7,後13 |
| 共振について、実験結果を考察できる。 | 3 | 後12,後13 |