到達目標
気体の絶縁破壊現象を説明できる。
プラズマの生成と、プラズマの振舞いを説明できる。
高電圧の発生法と計測法を説明できる。
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 |
| 評価項目1 | 気体の性質 (状態方程式、 速度分布、 平均自由行程など)、荷電粒子の生成・消失過程を理解し、気体の絶縁破壊現象を説明できる。 | 気体の性質、荷電粒子の生成・消失過程を理解できる。 | 気体の性質、荷電粒子の生成・消失過程を理解できない。 |
| 評価項目2 | プラズマの特徴 (準中性,、特徴的スケール) と生成法を説明できる。
製造現場で利用されるプラズマと関連づけられる。 | プラズマの特徴を理解し、プラズマの生成法を説明できる。 | プラズマの特徴を理解できない。 |
| 評価項目3 | 高電圧発生装置、高電圧・大電流の計測法の原理を説明できる。
高電圧現象の産業への利用例を説明できる。 | 高電圧発生装置、高電圧・大電流の計測法の原理を理解できる。 | 高電圧発生装置、高電圧・大電流の計測法の原理を理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。
学習・教育到達度目標 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。
JABEE SB① 共通基礎知識を用いて、専攻分野における設計・製作・評価・改良など生産に関わる専門工学の基礎を理解できる。
JABEE SB② 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決できる。
教育方法等
概要:
落雷や絶縁皮膜の破壊などは高電圧・強電界による絶縁破壊現象であり、様々な事故の原因となる。一方、絶縁破壊現象で生じる放電プラズマは、半導体デバイスの製造、廃棄物処理、照明など多くの産業分野で利用される。高電圧事故の回避、プラズマの利用のため、絶縁破壊現象、プラズマ、高電圧計測等について学ぶ。
授業の進め方・方法:
気体の性質、荷電粒子の振舞いからはじめ、気体の絶縁破壊現象、プラズマの特徴について学ぶ。さらに、高電圧発生方法や計測手法について学ぶ。
自宅学習用に課題の指示をするので、各自で取組み、指定の期日までにwebclassに提出すること。
注意点:
授業の属性・履修上の区分
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 |
感電事故 |
感電事故の原因・現象を理解し、事故防止の意識を高める。
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| 2週 |
気体の性質 |
気体の密度と圧力の関係、マクスウェルの速度分布、熱速度などを理解する。
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| 3週 |
荷電粒子の振舞い |
荷電粒子の衝突断面積、平均自由行程、衝突頻度などを理解する。
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| 4週 |
荷電粒子の振舞い |
励起、電離、再結合などの荷電粒子の生成・消失過程を理解する。
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| 5週 |
気体の絶縁破壊現象 |
パッシェンの法則を理解し、圧力と距離、絶縁破壊電圧の関係を理解する。
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| 6週 |
気体の絶縁破壊現象 |
ストリーマ放電、コロナ放電など、さまざまな放電形態を理解する。
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| 7週 |
１～６週目までの復習 |
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
プラズマの性質 |
プラズマの特徴 (準中性、特徴的空間・時間スケール) を理解する。
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| 10週 |
プラズマの性質 |
プラズマの特徴 (準中性、特徴的空間・時間スケール) を理解する。
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| 11週 |
放電プラズマの生成 |
直流・高周波・マイクロ波・バリア放電など、プラズマの生成手法を理解する。
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| 12週 |
高電圧発生回路 |
直流・交流の高電圧発生回路を理解する。
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| 13週 |
電磁エネルギーの蓄積と放出 |
容量性エネルギーと誘導性エネルギーの蓄積と放出の方法を理解する。
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| 14週 |
高電圧・大電流計測 |
各種の高電圧・大電流計測法を理解する。
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| 15週 |
９～１５週目までの復習 |
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| 16週 |
定期試験 |
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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 |
評価割合
| 試験 | 小テスト等 | 演習・レポート | 発表 | 相互評価 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 0 | 30 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 0 | 30 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |