到達目標
1.キルヒホッフの法則，重ねの理，テブナンの定理を説明し，直流回路の計算に用いることができる.
2.3角関数の各種定理や位相の遅れや進みを理解し,単振動の合成が理解できる.
3.複素数・オイラーの公式を用いることができ,，角関数との対応を理解できる.
4.複素数の回転と3角関数の位相の遅れ進みとの対応が理解できる.
5.基本的な交流回路の計算(インピーダンス,位相差等)ができる。
6.瞬時値,フェーザ，複素数表示を理解し,これらを正弦波交流回路の計算に用いることができる.
7.交流電力と力率を説明し,これらを計算できる.
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 |
| 直流回路の理解と計算 | キルヒホッフの法則，重ねの理，テブナンの定理を用いて回路の計算，説明ができる． | キルヒホッフの法則，重ねの理，テブナンの定理の説明ができる． | キルヒホッフの法則，重ねの理，テブナンの定理の説明ができない． |
| 複素数と正弦波交流の対応の理解と計算 | 複素数の計算ができ，正弦関数との対応，単振動の合成ができ，複素数との対応が理解できる． | 複素数，三角関数の計算ができる | 複素数，三角関数の計算ができない |
| 交流回路のインピーダンス・電流・電圧・電力理解と計算 | 複素数を用いたインピーダンス，電流，電圧，電力を理解し，計算ができ，位相の関係が説明できる | 複素数を用いたインピーダンス，電流，電圧，電力の計算ができる． | 複素数を用いたインピーダンス，電流，電圧，電力の計算ができない． |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程の教育目標 A① 数学・物理・化学などの自然科学、情報技術に関する基礎を理解できる。
準学士課程の教育目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。
準学士課程の教育目標 B② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解くことができる。
教育方法等
概要:
工学基礎Ⅰ，電気基礎で学んだ電気回路の基本的な特性を,より数学的・物理的に理解させる.特に,交流回路の解析に不可欠なベクトルとしての複素数の考え方を十分理解させ,この考え方を交流回路に適用し,交流回路の諸特性の 解析及びその手法の習得を目的とする.
授業の進め方・方法:
小テストを課しながら授業は進める
注意点:
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
直流回路の復習 |
電位，電位差，電力について
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| 2週 |
重ねの理 |
重ねの理を用いた回路の計算
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| 3週 |
テブナンの定理 |
テブナンの定理を用いた回路の計算
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| 4週 |
直流回路のまとめ |
直流回路のまとめの演習
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| 5週 |
三角関数 |
三角関数の諸定理
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| 6週 |
三角関数のまとめ |
演習
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| 7週 |
複素数の基礎 |
複素数とは
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| 8週 |
複素数の計算，複素平面における複素ベクトル |
複素平面における複素数の表示
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| 2ndQ |
| 9週 |
オイラーの公式 |
オイラーの公式と応用
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| 10週 |
複素数の回転 |
複素数と原点周りの回転
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| 11週 |
複素数のまとめ |
まとめの演習
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| 12週 |
正弦波交流の基礎１ |
正弦波交流信号の表示法，角周波数，周波数，周期
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| 13週 |
正弦波交流の基礎２ |
正弦波交流信号の最大値，実効値
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| 14週 |
正弦波交流の基礎３ |
まとめの演習
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| 15週 |
中間試験 |
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| 16週 |
答案返却，解答 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
交流回路素子 |
R，L，Cの特徴，電圧降下，電流
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| 2週 |
三角関数と複素数の対応 |
複素数と正弦波交流の対応
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| 3週 |
インピーダンス，複素インピーダンス |
R，L，Cのインピーダンス，複素インピーダンス
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| 4週 |
複素インピーダンス・アドミタンス |
複素インピーダンス，アドミタンスの計算
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| 5週 |
交流回路の基礎１ |
合成インピーダンス，アドミタンスの計算
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| 6週 |
交流回路の基礎２ |
複素電流，電圧
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| 7週 |
交流回路１ |
複素数を用いた回路の計算，RL回路
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| 8週 |
交流回路２ |
複素数を用いた回路の計算，RC回路
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| 4thQ |
| 9週 |
交流回路３ |
複素数を用いた回路の計算，RLC回路
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| 10週 |
交流回路４ |
まとめの演習
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| 11週 |
交流回路の電力，複素電力 |
電力の定義，複素電力とは
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| 12週 |
電力の計算 |
複素電力，皮相・有効・無効電力と力率
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| 13週 |
交流回路まとめ１ |
まとめの演習１
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| 14週 |
交流回路まとめ２ |
まとめの演習２
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
答案返却，解答 |
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 計測 | A/D変換を用いたディジタル計器の原理について説明できる。 | 4 | |
| オシロスコープの動作原理を説明できる。 | 4 | |
| 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】 | 増幅回路等(トランジスタ、オペアンプ)の動作に関する実験結果を考察できる。 | 3 | |
| 論理回路の動作について実験結果を考察できる。 | 4 | |
| ディジタルICの使用方法を習得する。 | 3 | |
| 分野横断的能力 | 態度・志向性(人間力) | 態度・志向性 | 態度・志向性 | 周囲の状況と自身の立場に照らし、必要な行動をとることができる。 | 3 | |
| 自らの考えで責任を持ってものごとに取り組むことができる。 | 3 | |
| 目標の実現に向けて計画ができる。 | 3 | |
| 目標の実現に向けて自らを律して行動できる。 | 3 | |
| 日常の生活における時間管理、健康管理、金銭管理などができる。 | 3 | |
| 社会の一員として、自らの行動、発言、役割を認識して行動できる。 | 3 | |
| チームで協調・共同することの意義・効果を認識している。 | 3 | |
| チームで協調・共同するために自身の感情をコントロールし、他者の意見を尊重するためのコミュニケーションをとることができる。 | 3 | |
| 当事者意識をもってチームでの作業・研究を進めることができる。 | 3 | |
| チームのメンバーとしての役割を把握した行動ができる。 | 3 | |
| リーダーがとるべき行動や役割をあげることができる。 | 3 | |
| 適切な方向性に沿った協調行動を促すことができる。 | 3 | |
| リーダーシップを発揮する(させる)ためには情報収集やチーム内での相談が必要であることを知っている | 3 | |
| 法令やルールを遵守した行動をとれる。 | 3 | |
| 他者のおかれている状況に配慮した行動がとれる。 | 3 | |
| 技術が社会や自然に及ぼす影響や効果を認識し、技術者が社会に負っている責任を挙げることができる。 | 3 | |
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 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 40 | 15 | 0 | 0 | 0 | 0 | 55 |
| 専門的能力 | 30 | 15 | 0 | 0 | 0 | 0 | 45 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |