概要:
交流回路や電気エネルギー応用工学の基礎理論を学ぶことにより、機械技術者に必要な電気的素養と電気エネルギーの応用技術を身につけること。
授業の進め方・方法:
交流回路で用いられる理論においては、複素数や三角関数の理解が必須であるので、十分に理解を深めておくこと。
電気エネルギー応用工学の理論においては、４年で学んだ電力・ジュール熱・電磁力・電磁誘導作用などの基礎理論を十分に理解しておくことが必要である。
４年で学んだ基礎理論を復習し自己学習しておくこと。
注意点:
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
授業計画の説明
１．交流回路
（１）正弦波交流の性質
正弦波交流の発生、平均値と実効値 |
授業計画・達成目標・成績の評価方法等の説明
（１）正弦波交流に関する基礎的な性質を理解する。
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| 2週 |
正弦波交流の発生、平均値と実効値 |
（１）正弦波交流に関する基礎的な性質を理解する。
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| 3週 |
角周波数、位相と位相差 |
（１）正弦波交流に関する基礎的な性質を理解する。
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| 4週 |
（２）交流回路の取り扱い方
正弦波交流のベクトル表示 |
（２）交流回路の基本要素である抵抗(Ｒ)，インダクタンス (L)，静電容量（C)の電圧、電流の関係を理解し、これらによって構成される基本回路の交流電圧や交流電流を計算できるようにする。
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| 5週 |
Ｒ，Ｌ，Ｃ単独の回路 |
（２）交流回路の基本要素である抵抗(Ｒ)，インダクタンス (L)，静電容量（C)の電圧、電流の関係を理解し、これらによって構成される基本回路の交流電圧や交流電流を計算できるようにする。
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| 6週 |
Ｒ－Ｌ－Ｃ直列回路 |
（２）交流回路の基本要素である抵抗(Ｒ)，インダクタンス (L)，静電容量（C)の電圧、電流の関係を理解し、これらによって構成される基本回路の交流電圧や交流電流を計算できるようにする。
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| 7週 |
Ｒ－Ｌ－Ｃ並列回路、共振回路 |
（２）交流回路の基本要素である抵抗(Ｒ)，インダクタンス (L)，静電容量（C)の電圧、電流の関係を理解し、これらによって構成される基本回路の交流電圧や交流電流を計算できるようにする。
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| 8週 |
遠隔授業の復習 |
チャットによる質問を受け付ける遠隔授業の前半の復習
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| 2ndQ |
| 9週 |
（３）交流回路の電力
交流電力と力率 |
（３）交流回路における電力について基礎的な知識を理解し、基本的な回路における電力を計算できるようにする。
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| 10週 |
皮相電力，有効電力，無効電力 |
（３）交流回路における電力について基礎的な知識を理解し、基本的な回路における電力を計算できるようにする。
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| 11週 |
皮相電力，有効電力，無効電力 |
（３）交流回路における電力について基礎的な知識を理解し、基本的な回路における電力を計算できるようにする。
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| 12週 |
（４）三相交流回路
三相交流回路の電源と負荷の接続法 |
（４）対称三相交流の定義について理解し、種々の対称三相交流回路の電圧、電流、電力について計算できるようにするとともに、三相交流結線法（Y結線、Δ結線)を理解し、負荷インピーダンスのΔ-Y変換ができる。
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| 13週 |
三相交流回路の電圧と電流と電力 |
（４）対称三相交流の定義について理解し、種々の対称三相交流回路の電圧、電流、電力について計算できるようにするとともに、三相交流結線法（Y結線、Δ結線)を理解し、負荷インピーダンスのΔ-Y変換ができる。
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| 14週 |
三相交流結線法とインピーダンス変換 |
（４）対称三相交流の定義について理解し、種々の対称三相交流回路の電圧、電流、電力について計算できるようにするとともに、三相交流結線法（Y結線、Δ結線)を理解し、負荷インピーダンスのΔ-Y変換ができる。
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| 15週 |
遠隔授業の復習 |
遠隔授業の後半の復習
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
２．電気エネルギー応用工学
（１）電気エネルギーの発生と制御
電気エネルギーの発生 |
（１）電気エネルギーについて理解し、その発生と利用及びその制御原理について理解する。
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| 2週 |
電気エネルギーの制御 |
（１）電気エネルギーについて理解し、その発生と利用及びその制御原理について理解する。
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| 3週 |
（２）電動力の応用
回転運動の基本と負荷特性 |
（２）電動力の応用について回転運動と負荷特性、電動機の始動、加減速、運転点とそのドライブシステムについて理解し、選定のための計算ができるようにする。
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| 4週 |
電動機の始動・加減速・制動・停止 |
（２）電動力の応用について回転運動と負荷特性、電動機の始動、加減速、運転点とそのドライブシステムについて理解し、選定のための計算ができるようにする。
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| 5週 |
電動機の制御 |
（２）電動力の応用について回転運動と負荷特性、電動機の始動、加減速、運転点とそのドライブシステムについて理解し、選定のための計算ができるようにする。
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| 6週 |
電動機ドライブシステム |
（２）電動力の応用について回転運動と負荷特性、電動機の始動、加減速、運転点とそのドライブシステムについて理解し、選定のための計算ができるようにする。
（３）電気加熱と静電エネルギーの基本、原理、種類、特長について理解し、それらの応用の説明ができるようにする。
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| 7週 |
電動機ドライブシステムと選定 |
（２）電動力の応用について回転運動と負荷特性、電動機の始動、加減速、運転点とそのドライブシステムについて理解し、選定のための計算ができるようにする。
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
試験答案の返却及び解説
（３）電気加熱と静電エネルギー
発熱の基本 |
試験問題の解説及びポートフォリオの記入
（３）電気加熱と静電エネルギーの基本、原理、種類、特長について理解し、それらの応用の説明ができるようにする。
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| 10週 |
電気加熱の原理と種類 |
（３）電気加熱と静電エネルギーの基本、原理、種類、特長について理解し、それらの応用の説明ができるようにする。
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| 11週 |
電気加熱の応用 |
（３）電気加熱と静電エネルギーの基本、原理、種類、特長について理解し、それらの応用の説明ができるようにする。
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| 12週 |
静電気の基本とクーロン力の利用
放電エネルギーとその応用 |
（３）電気加熱と静電エネルギーの基本、原理、種類、特長について理解し、それらの応用の説明ができるようにする。
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| 13週 |
（４）再生可能エネルギーと分散型電源
太陽光発電と発電システム |
（４）再生可能エネルギーの種類と発電原理、その発電システムの基本と応用を理解するとともに、系統連携とスマートグリッドについても理解する。
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| 14週 |
風力発電と発電システム
燃料電池と発電システム |
（４）再生可能エネルギーの種類と発電原理、その発電システムの基本と応用を理解するとともに、系統連携とスマートグリッドについても理解する。
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| 15週 |
系統連携とスマートグリッド |
（４）再生可能エネルギーの種類と発電原理、その発電システムの基本と応用を理解するとともに、系統連携とスマートグリッドについても理解する。
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| 16週 |
（学年末課題の解説とポートフォリオの記入） |
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