概要:
「電気基礎Ⅰ（電気磁気学）」や「電気基礎Ⅱ（電気回路）」で学んだ基本的法則や現象を実験により確認することで、電気電子工学の基礎知識をより深く理解する。また、電気電子工学実験に欠かすことのできない測定データの分析・整理、実験結果に対する考察を行い、報告書にまとめる能力を身につける。
授業の進め方・方法:
【履修上の注意】
1)一班約2名ずつに分けて各実験テーマを行うが、協力分担して実験を進め、傍観者とならないこと。
2)前期実験テーマについては実験ノート、後期実験テーマについては報告書（レポート）により報告を行なう。
【事前に行う準備学習や自己学習】
1)実験指導書をよく読み、次の実験テーマの原理と実験方法を把握し、考察を考えておくこと。
2)前期実験テーマについては、実験ノートに以下の項目について実験日までに書いてくること：実験テーマ、目的、原理、測定回路図、実験方法。
3)後期実験テーマについては、実験レポートに以下の項目について実験日までに書いてくること：目的、原理、測定回路図、実験方法。
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 |
第1期実験内容の説明 |
前期実験テーマ1～5の説明
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| 2週 |
1．電熱器の効率試験 |
電熱器の効率について説明できる。
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| 3週 |
2．電流計・電圧計の内部抵抗の測定 |
電流計・電圧計の内部抵抗の測定法を修得し、その大きさを説明できる。
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| 4週 |
3．等電位線の測定 |
電極間の等電位線を測定でき、等電位線と電気力線の関係を理解できる。
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| 5週 |
4．分圧・分流器の実験 |
分圧器と分流器の構成の仕方及び実験の方法を習得できる。
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| 6週 |
5．地磁気の測定 |
コイルの中心にできる磁界を利用して地球磁場の値を測定でき、その概念を説明できる。
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| 7週 |
第1期実験の総括 |
前期実験テーマ1～5の総括
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| 8週 |
第2期実験内容の説明 |
前期実験テーマ6～10の説明
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| 2ndQ |
| 9週 |
6．熱の仕事当量の測定 |
熱の仕事当量を測定でき、電流の熱作用を理解できる。
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| 10週 |
7．キルヒホッフの法則 |
キルヒホッフの法則を実験により確認することができる。
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| 11週 |
8．ホイートストンブリッジ |
ブリッジ回路の接続の仕方が理解でき、平衡条件の取り方を習得できる。
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| 12週 |
9．容量リアクタンスの周波数特性 |
容量リアクタンスの周波数特性について説明できる。
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| 13週 |
10．誘導リアクタンスの周波数特性 |
誘導リアクタンスの周波数特性について説明できる。
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| 14週 |
第2期実験の総括 |
前期実験テーマ6～10の総括
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| 15週 |
実験予備日 |
前期実験テーマの追実験
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
第3期実験内容の説明 |
後期実験テーマ11～15の説明
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| 2週 |
11．電圧計・電流計法による抵抗測定 |
電圧計と電流計による抵抗測定の仕方を修得できる。
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| 3週 |
12．白熱電球の電圧-電流特性 |
白熱電球の電圧-電流特性を測定でき、普通の抵抗素子との違いを説明できる。
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| 4週 |
13．RLC素子の電圧･電流波形 |
RLC各素子の端子電圧及び電流波形が測定でき、電圧・電流の大きさ及び位相の関係について理解できる。
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| 5週 |
14．交流ブリッジ回路 |
交流ブリッジの平衡について理解できる。
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| 6週 |
15．交流計器の周波数特性 |
整流形及び可動鉄片形計器の周波数に対する特性を測定でき、その違いを理解できる。
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| 7週 |
第3期実験の総括 |
後期実験テーマ11～15の総括
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| 8週 |
第4期実験内容の説明 |
後期実験テーマ16～20の説明
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| 4thQ |
| 9週 |
16．直流電力の測定 |
負荷抵抗の変化に伴う消費電力の大きさを測定でき、最大電力が供給される条件を確認できる。
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| 10週 |
17．LabVIEWによるバーチャル電子計測 |
パソコン上で行うバーチャル電子計測の基本的な操作方法が習得できる。
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| 11週 |
18．重ねの理 |
重ねの理について理解できる。
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| 12週 |
19．RC直列回路のベクトル図 |
RC直列回路の電圧・電流を測定でき、それらを複素ベクトル表示できる。
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| 13週 |
20．RL直列回路のベクトル図 |
RL直列回路の電圧・電流を測定でき、それらを複素ベクトル表示できる。
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| 14週 |
第4期実験の総括 |
後期実験テーマ16～20の総括
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| 15週 |
実験予備日 |
後期実験テーマの追実験
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| 16週 |
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| 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 |
| 基礎的能力 | 工学基礎 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 2 | 前1,前8,後1,後8 |
| 実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 | 2 | 前2,前9 |
| 実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 | 2 | 前3,前4,前5,前6 |
| 実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 2 | 前10,前11,前12,前13 |
| 実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 2 | 前2,前3,前4,前5,前6 |
| 実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。 | 2 | |
| 実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。 | 2 | |
| 実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 2 | |
| 個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 | 2 | |
| 共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 2 | |
| レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 | 2 | |
| 専門的能力 | 分野別の工学実験・実習能力 | 電気・電子系分野【実験・実習能力】 | 電気・電子系【実験実習】 | 電圧・電流・電力などの電気諸量の測定が実践できる。 | 2 | 前3,前5,後3,後9 |
| 抵抗・インピーダンスの測定が実践できる。 | 2 | 前12,前13,後2,後4 |
| オシロスコープを用いて実際の波形観測が実施できる。 | 2 | 後4 |
| 電気・電子系の実験を安全に行うための基本知識を習得する。 | 2 | 前1,前8,後1,後8 |
| キルヒホッフの法則を適用し、実験結果を考察できる。 | 2 | |
| 分流・分圧の関係を適用し、実験結果を考察できる。 | 2 | |
| ブリッジ回路の平衡条件を適用し、実験結果を考察できる。 | 2 | |
| 重ねの理を適用し、実験結果を考察できる。 | 2 | |
| インピーダンスの周波数特性を考慮し、実験結果を考察できる。 | 2 | |