到達目標
電気・磁気・機械間の相互エネルギー変換理論を学び、電磁エネルギー変換機器の基本特性、再生可能エネルギー等の利用について理解できる
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 | 電磁エネルギー変換の基礎原理を理解し、説明でき、応用した問題を解ける | 電磁エネルギー変換の基礎原理を理解し、説明できる。 | 電磁エネルギー変換の基礎原理を理解していない |
評価項目2 | 電磁エネルギー変換機器の基礎を理解し、説明でき、応用できる | 電磁エネルギー変換機器の基礎を理解し、説明できる。 | 電磁エネルギー変換機器の基礎を理解していない |
評価項目3 | 再生可能エネルギーの理解し、説明でき、場所によって最適だと考える発電方式について提案できる | 再生可能エネルギーについて理解し、説明できる。 | 再生可能エネルギーについて説明できない |
評価項目4 | スマートグリッドについて理解し、今後の動向や必要なことを具体的に説明できる | スマートグリッドについて理解し、説明できる。 | スマートグリッドについて説明できない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電気・磁気・機械間の相互エネルギー変換理論を学び、電磁エネルギー変換機器の基本特性の理解と再生可能エネルギー等の利用について理解を深めることを目的とする
授業の進め方・方法:
電気磁気学的観点から解説を行い、演習を交えて電磁エネルギー変換理論の基礎を十分に理解させる。
すでに電気機器で習得した各機器の基本特性を再認識させる。電磁エネルギー変換事項を元に各種再生可能エネルギーの利用とその有効活用について学ぶ。
黒板を用いた板書形式の授業を中心とするが、必要に応じてパワーポイントを用いたスライドでの授業も一部行なう。
注意点:
3年生・4年生の電気磁気学の発展なので復習しておくとともに,5年生で学ぶ電力関係の知識も必要となるため理解しておくこと。
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
エネルギーの相関と電磁エネルギー |
電磁エネルギーを含むエネルギー相関図について理解し、変換機器を具体的に示せる
|
2週 |
磁界中におけるエネルギー変換 |
フレミングの法則・ファラデーの法則・誘導起電力について理解し、応用できる
|
3週 |
電磁エネルギー変換の基礎原理1 |
磁気回路におけるインダクタンスの役割、電気回路と磁気回路の相似性について理解できる
|
4週 |
電磁エネルギー変換の基礎原理2 |
磁気回路に蓄えられるエネルギーについて理解し、電磁力を求めることができる
|
5週 |
電界・磁界中におけるエネルギー変換1 |
電磁界の基本式を示すことができる
|
6週 |
電界・磁界中におけるエネルギー変換2 |
電磁界のエネルギーとポインティングベクトルについて理解できる
|
7週 |
電界・磁界中におけるエネルギー変換3 |
運動系を含む電磁界のエネルギーと力に関する計算問題を解くことができる
|
8週 |
中間試験 |
|
4thQ |
9週 |
電磁エネルギー変換機器の統一理論1 |
ベクトル変換とテンソル変換について理解し、計算問題がとける
|
10週 |
電磁エネルギー変換機器の統一理論2 |
回転座標変換(d-q変換)ならびに三相二相変換(α-β変換)について理解し、計算問題がとける
|
11週 |
電磁エネルギー変換機器の統一理論3 |
変換と電力の関係を理解し、絶対変換についての計算問題がとける
|
12週 |
電磁エネルギー変換機器の統一理論4 |
種々の変換行列とその物理的意味を理解し、計算問題がとける
|
13週 |
再生可能エネルギー1 |
太陽子・太陽熱・風力の再生可能エネルギーについて理解し、説明できる
|
14週 |
再生可能エネルギー2 |
燃料電池・潮力・地熱・MHD発電などの再生可能エネルギーについて理解し、説明できる
|
15週 |
スマートグリッドと配電 |
日本と世界においてのスマートグリッドの概念と日本の電力網・配電について理解し、説明できる
|
16週 |
学年末試験 |
|
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 |
評価割合
| 試験 | レポート | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
専門的能力 | 80 | 20 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |