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:
各実験テーマの実験ノートまたは実験レポートをすべて提出しないと合格(60点以上)とはならないので、注意すること。
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
前期実験内容の説明 |
前期実験テーマ1~5の説明
|
2週 |
1.アナログ・オシロスコープによる電圧波形の観測 |
アナログ・オシロスコープを使った電圧波形の観測方法を習得できる。
|
3週 |
1.アナログ・オシロスコープによる電圧波形の観測のレポート作成 |
アナログ・オシロスコープを使った電圧波形の観測方法を習得できる。
|
4週 |
2.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。
|
5週 |
2.分圧・分流器の実験のレポート作成 |
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。
|
6週 |
3.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。
|
7週 |
3.キルヒホッフの法則のレポート作成 |
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。
|
8週 |
4.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。
|
2ndQ |
9週 |
4.ホイートストンブリッジのレポート作成 |
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。
|
10週 |
5.容量リアクタンスと誘導リアクタンスの周波数特性 |
容量リアクタンスと誘導リアクタンスの周波数特性について説明できる。
|
11週 |
5.容量リアクタンスと誘導リアクタンスの周波数特性のレポート作成 |
容量リアクタンスと誘導リアクタンスの周波数特性について説明できる。
|
12週 |
前期実験の反省 |
前期実験テーマ1~5の反省
|
13週 |
前期実験の追実験1 |
前期実験テーマ1~5の追実験
|
14週 |
前期実験の追実験2 |
前期実験テーマ1~5の追実験
|
15週 |
追実験に対するレポート作成 |
前期実験テーマ1~5の追実験のレポート作成
|
16週 |
|
|
後期 |
3rdQ |
1週 |
後期実験内容の説明 |
後期実験テーマ11~15の説明
|
2週 |
6.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。
|
3週 |
6.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。
|
4週 |
7.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。
|
5週 |
7.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。
|
6週 |
8.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。
|
7週 |
8.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。
|
8週 |
9.Arduinoを使ったマイコン制御 |
パソコン上で作成したプログラムをマイコンに書き込み制御する方法が習得できる
|
4thQ |
9週 |
9.Arduinoを使ったマイコン制御 |
パソコン上で作成したプログラムをマイコンに書き込み制御する方法が習得できる
|
10週 |
10.RC直列回路とRL直列回路のベクトル図 |
RC直列回路と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。
|
11週 |
10.RC直列回路とRL直列回路のベクトル図 |
RC直列回路と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。
|
12週 |
後期実験の反省 |
後期実験テーマ6~10の反省
|
13週 |
後期実験の追実験1 |
後期実験テーマ6~10の追実験
|
14週 |
後期実験の追実験2 |
後期実験テーマ6~10の追実験
|
15週 |
追実験に対するレポート作成 |
後期実験テーマ1~5の追実験のレポート作成
|
16週 |
|
|
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 | 前2,前3 |
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 | 前2,前3 |
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 | 前2,前3 |
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 | 前2,前3 |
共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 2 | 前2,前3 |
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 | 前2,前3 |
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3,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 | 前10 |
分流・分圧の関係を適用し、実験結果を考察できる。 | 2 | 前5 |
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 | 後5 |
重ねの理を適用し、実験結果を考察できる。 | 2 | 後11 |
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 | 後4 |