到達目標
1. 直流回路網の諸定理を用いて回路の電圧，電流，電力が計算できる．
2. 正弦波交流をフェザー表示や複素数表示で書き表すことができる．
3. コイルとコンデンサの交流における動作が理解できる．
4. Ｒ，Ｌ，Ｃを用いた直列，並列回路における回路の性質や働きが理解できている．
5. インピーダンスとアドミタンスを用いた計算ができる．
6. 皮相電力，有効電力，無効電力，力率の関係が理解できる．
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 |
| 直流回路網の諸定理を用いて回路の電圧，電流，電力が計算できる． | 直流回路網の諸定理について説明でき，それらを用いて応用的な回路の計算ができる． | 直流回路網の諸定理について説明でき，それらを用いて簡単な回路の計算ができる． | 直流回路網の諸定理について説明できず，それらを用いて簡単な回路の計算もできない． |
| 正弦波交流をフェザー表示や複素数表示で書き表すことができる． | 正弦波交流における平均値や実効値の意味を説明できる．フェザー表示や複素数表示で書き表すことができ，それらを用いて応用的な演算が出来る． | 正弦波交流における平均値や実効値の意味を説明できる．フェザー表示や複素数表示で書き表すことができ，それらの簡単な演算が出来る． | 正弦波交流における平均値や実効値の意味を説明や，フェザー表示や複素数表示で書き表すことが出来ず，それらの演算も出来ない． |
| コイルとコンデンサの交流における動作が理解できる． | コイルとコンデンサの交流における動作を理解し，それらのインピーダンスを状況に応じて極座標表示と複素数表示を使い分けることが出来る． | コイルとコンデンサの交流における動作を理解し，それらのインピーダンスを極座標表示や複素数表示で表わすことが出来る． | コイルとコンデンサの交流における動作を理解しておらず，それらのインピーダンスを極座標表示や複素数表示で表わすことも出来ない． |
学科の到達目標項目との関係
本科（準学士課程）での学習・教育到達目標 3-3
説明
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教育方法等
概要:
交流現象の基本事項について習得する科目である．基礎電気工学（２年）からの継続としてキルヒホッフの法則を交流回路解析への適用手段として身に付けた上で，複素ベクトルを用いることによって代数的な計算だけで回路解析（回路の電流を求めること）や電力の計算ができることを習得する．
授業の進め方・方法:
複素ベクトルを用いて基本的な例題を解くことによって，交流回路における複素ベクトルの有用性を理解し認識させる．
基礎的な演習問題を数多く解析することで複素ベクトルによる計算方法に慣れるようにする．
できるだけ多くの演習問題を解くことによって回路解析への感覚を培わせる．
注意点:
毎回，次回の講義の予告を行うのでその概要を事前に確認しておく．授業後は関連する内容や背景等を調べ広く知識を蓄えると共に，授業で実施した内容がいろいろな場面で活用できるように定着を図る．
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 |
直流回路網の諸定理(重ねの理)
(鳳テブナン定理) |
重ねの理を説明し、直流回路の計算に用いることができる。
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| 2週 |
直流回路網の諸定理(鳳テブナン定理) |
鳳テブナン定理を説明し、直流回路の計算に用いることができる。
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| 3週 |
ミルマンの定理
ブリッジ回路の平衡条件 |
ミルマンの定理およびブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。
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| 4週 |
交流回路計算の基本 |
複素数を説明し，簡単な計算ができる．
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| 5週 |
フェーザ表示と複素数表示 |
正弦波交流の複素表示を説明し、これを交流回路の計算に用いることができる。
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| 6週 |
フェーザ表示と複素数表示 |
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。
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| 7週 |
総合問題 |
総合問題
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| 8週 |
中間試験 |
中間試験
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間試験の返却と解説 |
中間試験の返却と解説
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| 10週 |
交流における回路要素の性質 |
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。
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| 11週 |
交流における回路要素の性質 |
R，L素子における正弦波交流電圧と電流の関係を説明できる。
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| 12週 |
交流における回路要素の性質 |
C素子における正弦波交流電圧と電流の関係を説明できる。
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| 13週 |
回路要素の直列接続 |
合成インピーダンスや分圧・分流の考え方を説明し、これらを交流回路の計算に用いることができる。
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| 14週 |
回路要素の直列接続 |
合成インピーダンスや分圧・分流の考え方を説明し、これらを交流回路の計算に用いることができる。
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| 15週 |
前期定期試験 |
前期定期試験
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| 16週 |
前期定期試験の返却と解説 |
前期定期試験の返却と解説
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
回路要素の並列接続 |
合成インピーダンスや分圧・分流の考え方を説明し、これらを交流回路の計算に用いることができる。
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| 2週 |
２端子回路の直列接続 |
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。
合成インピーダンスや分圧・分流の考え方を説明し、これらを交流回路の計算に用いることができる。
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| 3週 |
２端子回路の並列接続 |
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。
合成インピーダンスや分圧・分流の考え方を説明し、これらを交流回路の計算に用いることができる。
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| 4週 |
交流の電力 |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。
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| 5週 |
交流の電力 |
無効電力と皮相電力を説明し、これらを計算できる。
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| 6週 |
交流の電力 |
力率の改善を説明し、これらを計算できる。
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| 7週 |
総合問題 |
総合問題
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| 8週 |
中間試験 |
中間試験
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| 4thQ |
| 9週 |
中間試験の返却と解説 |
中間試験の返却と解説
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| 10週 |
交流回路網の解析 |
キルヒホッフの法則を説明し、交流回路の計算に用いることができる。
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| 11週 |
直列共振 |
直列共振回路の計算ができる。
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| 12週 |
直列共振 |
直列共振回路の計算ができる。
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| 13週 |
並列共振 |
並列共振回路の計算ができる。
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| 14週 |
総合問題 |
総合問題
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| 15週 |
学年末試験 |
学年末試験
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| 16週 |
学年末試験の返却と解説 |
学年末試験の返却と解説
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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 | 電気回路 | 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1,前2,前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。 | 3 | 前1,前2,前3 |
| 重ねの理を説明し、直流回路の計算に用いることができる。 | 3 | |
| ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 3 | |
| 電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 3 | 後4,後5,後6 |
| 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4 |
| 正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 3 | 前5 |
| 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12,前13,前14,後1,後2,後3 |
| 瞬時値を用いて、簡単な交流回路の計算ができる。 | 3 | 前4 |
| フェーザを用いて、簡単な交流回路の計算ができる。 | 3 | 前5,前6 |
| 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11,前12,前13,前14,後1,後2 |
| 正弦波交流の複素表示を説明し、これを交流回路の計算に用いることができる。 | 3 | 前6 |
| キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | |
| 合成インピーダンスや分圧・分流の考え方を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | 前10,前11,前12,前14,後2,後3 |
| 直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 3 | 後12 |
| 交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 3 | 後5,後6 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 90 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 90 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |