到達目標
(1) 直流回路のオームの法則、キリヒホッフの法則が理解できる
(2) 直流回路における直列接続、並列接続、直並列接続が理解できる
(3) 直流回路の簡略化が理解できる
(4) 直流回路の方程式による解き方を理解できる
(5) 正弦波交流の性質を理解できる
(6) 複素フェーザ表示を理解できる
(7) 直流回路における直列接続、並列接続、直並列接続が理解できる
(8) 交流回路のテブナンの定理、重ね合わせの理を理解できる
(9) 交流回路の電力計算が理解できる
(10) 交流回路の条件による解き方が理解できる
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 |
評価項目(1)
| 直流回路のオームの法則、キリヒホッフの法則が詳細まで理解できる | 直流回路のオームの法則、キリヒホッフの法則が理解できる | 直流回路のオームの法則、キリヒホッフの法則が理解できない |
評価項目(2) | 直流回路における直列接続、並列接続、直並列接続が詳細まで理解できる | 直流回路における直列接続、並列接続、直並列接続が理解できる | 直流回路における直列接続、並列接続、直並列接続が理解できない |
評価項目(3) | 直流回路の簡略化が詳細まで理解できる | 直流回路の簡略化が理解できる | 直流回路の簡略化が理解できない |
評価項目(4) | 直流回路の方程式による解き方を詳細まで理解できる | 直流回路の方程式による解き方を理解できる | 直流回路の方程式による解き方を理解できない |
評価項目(5) | 正弦波交流の性質を詳細まで理解できる | 正弦波交流の性質を理解できる | 正弦波交流の性質を理解できない |
評価項目(6) | 複素フェーザ表示を詳細まで理解できる | 複素フェーザ表示を理解できる | 複素フェーザ表示を理解できない |
評価項目(7) | 直流回路における直列接続、並列接続、直並列接続が詳細まで理解できる | 直流回路における直列接続、並列接続、直並列接続が理解できる | 直流回路における直列接続、並列接続、直並列接続が理解できない |
評価項目(8) | 交流回路のテブナンの定理、重ね合わせの理を理解できる | 交流回路のテブナンの定理、重ね合わせの理を理解できる | 交流回路のテブナンの定理、重ね合わせの理を理解できない |
評価項目(9) | 交流回路の電力計算が詳細まで理解できる | 交流回路の電力計算が理解できる | 交流回路の電力計算が理解できない |
評価項目(10) | 交流回路の条件による解き方が詳細まで理解できる | 交流回路の条件による解き方が理解できる | 交流回路の条件による解き方が理解できない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
授業の概要本授業では,電流と電圧という基本的な概念から始め,オームの法則,直流基礎回路,直流基礎回路の簡略化,回路の方程式といった内容を踏まえ,直流回路の基本的な解き方を学ぶ.その後,正弦波交流の基本的な性質を学び,複素フェーザ表示による交流回路の取り扱い,基礎的な交流回路,交流回路に関する諸定理をそれぞれ学ぶ.
(科目情報)
授業時間46.5時間
関連科目:電磁気学Ⅰ,線形システム
授業の進め方・方法:
直流回路の基礎的な解き方を学んでから,正弦波交流回路の解き方を学ぶ.授業は,プレゼン資料と板書を組み合わせて行う.授業中に適宜課題を出し,解いてもらうことによって集中力の維持を図る.
(再試験について)
再試験は総合評価が30点以上の者に限って一度のみ実施する.
注意点:
(履修上の注意)
授業の内容を必ずその日のうちに復習し,問題を解くこと.
(自学上の注意)
自宅学習の一環として練習問題を積極的に解くこと
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 |
電流と電圧について |
電流,電圧,起電力,抵抗をそれぞれ理解する.
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2週 |
直流回路の基本法則 |
オームの法則とキルヒホッフの法則を理解する.
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3週 |
直流基礎回路 |
電流計と電圧計のスケール構成を理解する.
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4週 |
直流基礎回路 |
直並列回路の計算を理解する.
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5週 |
複雑な直流回路とその簡略化 |
直流ブリッジ回路とその平衡を理解する.
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6週 |
複雑な直流回路とその簡略化 |
対称回路を利用した回路の解法を理解する.
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7週 |
複雑な直流回路とその簡略化 |
Δ-Y変換を利用した解法を理解する.
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8週 |
回路方程式の作成とその解法 |
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2ndQ |
9週 |
前期中間試験 |
試験でわからなかった部分を把握して理解する.
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10週 |
前期中間試験の解答と解説 |
枝電流法による回路方程式の立て方を理解する.
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11週 |
回路方程式の作成とその解法 |
閉路電流法による回路方程式の立て方を理解する.
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12週 |
回路方程式の作成とその解法 |
クラメールの式による回路方程式の解法を理解する.
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13週 |
直流電力 |
電力と電力量,抵抗の消費電力をそれぞれ理解する.
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14週 |
直流回路の条件による解法 |
電流の条件,電圧の条件,電力の条件による解法を理解する.
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15週 |
前期期末試験 |
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16週 |
前期期末試験の解答と解説 |
試験でわからなかった部分を把握して理解する.
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後期 |
3rdQ |
1週 |
正弦波交流 |
正弦波交流の瞬時値、角周波数、位相のそれぞれを理解する.
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2週 |
正弦波交流 |
正弦波交流の平均値と実効値を理解し、任意の交流波形の平均値と実効値の求め方を理解する.
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3週 |
フェーザ表示による交流回路の取り扱い |
複素数を復習し,正弦波交流電圧・電流のフェーザ表示を理解する.
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4週 |
フェーザ表示による交流回路の取り扱い |
R. L. Cの基本回路素子のフェーザ表示を理解する.
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5週 |
交流回路素子の直列接続 |
直列接続のインピーダンスと,RL, RC, RLC直列回路を理解する.
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6週 |
交流回路素子の並列接続 |
並列接続のインピーダンスとRL, RC, RLC並列回路を理解する.
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7週 |
交流の直並列回路 |
交流の直並列回路の解法とインピーダンスの等価変換を理解する.
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8週 |
諸定理 |
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4thQ |
9週 |
後期中間試験 |
試験でわからなかった部分を把握して理解する.
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10週 |
後期中間試験の解答と解説 |
電圧源と電流源,テブナンの定理をそれぞれ理解する.
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11週 |
諸定理 |
重ね合わせの理を理解する.
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12週 |
交流電力 |
瞬時電力,有効電力,皮相電力,力率をそれぞれ理解する.
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13週 |
交流回路の条件による解法 |
電圧と電流が同相となる条件,インピーダンスが一定となる条件を理解する.
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14週 |
交流回路の条件による解法 |
電圧・電流・電力が最大・最少となる条件,交流ブリッジの平衡条件を理解する.
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15週 |
後期期末試験 |
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16週 |
後期期末試験の解答と解説 |
試験でわからなかった部分を把握して理解する.
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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 | 情報系分野 | その他の学習内容 | オームの法則、キルヒホッフの法則を利用し、直流回路の計算を行うことができる。 | 4 | 前2,前3,前4 |
評価割合
| 試験 | 授業課題 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
基礎的能力 | 10 | 10 | 20 |
専門的能力 | 60 | 20 | 80 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |