電気電子回路I

科目基礎情報

学校 熊本高等専門学校 開講年度 2019
授業科目 電気電子回路I
科目番号 0113 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 機械知能システム工学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 「電気回路の基礎」 西巻正郎 森北出版,「電子工学概論」相川孝作他 コロナ社
担当教員 西村 壮平,毛利 存

到達目標

1. 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.
2. インピーダンスとアドミタンスを用いた計算ができる.
3. キルヒホッフの法則を用いて交流回路網の計算ができる.
4. 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
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.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.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.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.
インピーダンスとアドミタンスを用いた計算ができる.インピーダンスとアドミタンスを用いた応用的な演算が出来る.インピーダンスとアドミタンスを用いた基礎的な演算が出来る.インピーダンスとアドミタンスを用いた基礎的な演算が出来ない.
キルヒホッフの法則を用いて交流回路網の計算ができる.キルヒホッフの法則を用いて応用的な交流回路網の計算ができる.キルヒホッフの法則を用いて基礎的な交流回路網の計算ができる.キルヒホッフの法則を用いた基礎的な交流回路網の計算ができない.
皮相電力,有効電力,無効電力,力率の関係が理解できる.皮相電力,有効電力,無効電力,力率の関係について説明でき,それらを用いて応用的な演算ができる.皮相電力,有効電力,無効電力,力率の関係について説明でき,それらを用いて基礎的な演算ができる.皮相電力,有効電力,無効電力,力率の関係について説明出来ず,また,基礎的な演算もできない.

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 3-3 説明 閉じる

教育方法等

概要:
前半では,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.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

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス,回路要素の直列接続 フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。
2週 回路要素の直列接続 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・分流の考え方を用いて、交流回路の計算ができる。
3週 回路要素の並列接続 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・分流の考え方を用いて、交流回路の計算ができる。
4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・分流の考え方を用いて、交流回路の計算ができる。
5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・分流の考え方を用いて、交流回路の計算ができる。
6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。
7週 総合問題
8週 中間試験
2ndQ
9週 中間試験の返却と解説
10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。
11週 交流の電力 力率の改善を説明し、これらを計算できる。
12週 交流回路網の解析(網目電流法) キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。
網目電流法を用いて回路の計算ができる。
13週 交流回路網の諸定理(重ねの理,テブナンの定理) 重ねの理を用いて、回路の計算ができる。
テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。
14週 交流回路網の諸定理(テブナンの定理) テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。
15週 総合問題
16週 前期定期試験の返却と解説
後期
3rdQ
1週 半導体 半導体の特性を理解し,n形半導体とp形半導体の違いを説明することができる.
2週 pn接合とダイオード pn接合の電圧電流特性を説明できる.
3週 トランジスタ トランジスタの動作原理を説明できる.
4週 電界効果トランジスタ 電界効果トランジスタの原理を説明できる.
5週 増幅回路 トランジスタを用いた増幅回路の動作を説明できる.
6週 バイアスと増幅率 トランジスタ増幅回路のバイアスの求め方と,増幅率の求め方を説明できる.
7週 4端子網 4端子網の考え方を説明できる.
8週 中間試験
4thQ
9週 トランジスタの等価回路 トランジスタの等価回路を説明できる.
10週 トランジスタの等価回路 各種パラメータを説明できる.
11週 バイアス回路 バイアスのかけ方を説明できる.
12週 負帰還増幅回路 負帰還について説明できる.
13週 負帰還増幅回路 負帰還による増幅度の変化を説明できる.
14週 エミッタホロワ増幅回路 エミッタホロワ増幅回路について説明できる.
15週 直接結合増幅回路 直接結合増幅回路について説明できる.
16週 後期定期試験の返却・説明

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フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。3前1
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2,前3,前4,前5
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前12
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2,前3,前4,前5
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。3前6,前10,前11
重ねの理を用いて、回路の計算ができる。4前13
網目電流法を用いて回路の計算ができる。4前12
テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。4前13,前14
電子回路ダイオードの特徴を説明できる。4
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11
FETの特徴と等価回路を説明できる。3後14
利得、周波数帯域、入力・出力インピーダンス等の増幅回路の基礎事項を説明できる。3後14
トランジスタ増幅器のバイアス供給方法を説明できる。3後10
演算増幅器の特性を説明できる。3
演算増幅器を用いた基本的な回路の動作を説明できる。3
発振回路の特性、動作原理を説明できる。2
変調・復調回路の特性、動作原理を説明できる。2
電子工学電子の電荷量や質量などの基本性質を説明できる。4後14
エレクトロンボルトの定義を説明し、単位換算等の計算ができる。4後1
原子の構造を説明できる。4後1
パウリの排他律を理解し、原子の電子配置を説明できる。4後2
結晶、エネルギーバンドの形成、フェルミ・ディラック分布を理解し、金属と絶縁体のエネルギーバンド図を説明できる。3後3
金属の電気的性質を説明し、移動度や導電率の計算ができる。3後4
真性半導体と不純物半導体を説明できる。3後5
半導体のエネルギーバンド図を説明できる。3後6
pn接合の構造を理解し、エネルギーバンド図を用いてpn接合の電流―電圧特性を説明できる。3後6
バイポーラトランジスタの構造を理解し、エネルギーバンド図を用いてバイポーラトランジスタの静特性を説明できる。3後7
電界効果トランジスタの構造と動作を説明できる。3後12,後13

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90000010100
基礎的能力90000010100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000