概要:
電気関係の工学を学ぶ者にとって、電気回路は最も重要な基礎科目のひとつである。２年間にわたって電気回路を学ぶが、電気回路Ⅰでは、直流回路の基礎理論および単相交流回路と三相交流回路の基礎理論の習得を目標とする。
授業の進め方・方法:
本講義の内容は交流の基礎と基本的な直流・交流回路の解析を扱っている。、この科目を基礎として電気回路IIや回路網理論、電子回路などの科目を学んでいく。また、実験科目においてもこれらの知識が必要とされる。したがって、本講義の内容をしっかりと理解し、身に付けておく必要がある。交流回路を解析するためには三角関数や複素数の知識が必要となるので、これら数学(基礎数学I、II)の知識を身に付けておく必要がある。
準備学習
事前に教科書を読み、授業内容を事前にノートにまとめておくこと。
自己学習
適宜、小テストを行うので、復習をしっかりしておくこと。
適宜、レポートを課すので、期限厳守の上、提出すること。
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
直流回路の復習 |
電流・電圧を理解し、オームの法則を利用し合成抵抗が計算できる。
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| 2週 |
直流回路網の基本定理 |
キルヒホッフの法則が説明でき、直流回路の計算ができる。
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| 3週 |
直流回路網の諸定理 |
重ねの理やテブナンの定理が説明でき、直流回路の計算ができる。
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| 4週 |
小テスト
正弦波交流 |
6章までの理解度を確認する。
正弦波交流の特徴が説明でき、周波数や位相などが計算できる。
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| 5週 |
正弦波交流
正弦波交流のフェーザ表示と複素数表示
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正弦波交流の平均値と実行値が説明できる。
正弦波交流のフェーザ表示が説明でき、それらが計算できる。
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| 6週 |
正弦波交流のフェーザ表示と複素数表示
小テスト |
正弦波交流の複素数表示が説明でき、それらが計算できる。
8、9章の理解度を確認する。
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| 7週 |
回路の要素の性質 |
R，L，C素子における正弦波交流電圧と電流の関係が説明でき、それらを計算できる。
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
試験答案の返却及び解説 |
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| 10週 |
回路要素の直列接続 |
R-L、R-C直列接続のインピーダンス、電圧、電流を計算できる。
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| 11週 |
回路要素の並列接続 |
R-L、R-C並列接続のアドミタンス、電圧、電流を計算できる。
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| 12週 |
小テスト |
11、12章の理解度を確認する。
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| 13週 |
二端子回路の直列接続 |
二端子回路の直列接続におけるインピーダンス、電圧、電流を計算できる。
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| 14週 |
二端子回路の並列接続 |
二端子回路の並列接続におけるアドミタンス、電圧、電流を計算できる。
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| 15週 |
前期末試験 |
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| 16週 |
試験答案の返却及び解説 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
交流電力と力率 |
交流の電力と力率を計算できる。
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| 2週 |
交流回路網の解析 |
キルヒホッフの法則が説明でき、交流回路が計算できる。
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| 3週 |
交流回路網の諸定理 |
重ねの理やテブナンの定理が説明でき、交流回路が計算できる。
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| 4週 |
小テスト |
15～17章の理解度を確認する。
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| 5週 |
電磁誘導結合回路 |
相互誘導回路の計算ができる。
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| 6週 |
変圧器結合回路 |
理想変圧器の計算ができる。
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| 7週 |
小テスト |
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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 |
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| 10週 |
ブリッジ回路 |
交流ブリッジの計算ができる。
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| 11週 |
対称三相交流回路 |
対称三相交流回路が計算できる。
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| 12週 |
小テスト |
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| 13週 |
非対称三相交流回路 |
非対称三相交流回路が計算できる。
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| 14週 |
交流回路の周波数特性
出前授業 |
交流回路の周波数特性が理解できる。
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| 15週 |
学年末試験 |
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| 16週 |
試験答案の返却及び解説 |
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電気回路 | 電荷と電流、電圧を説明できる。 | 3 | 前1 |
| オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。 | 4 | 前1 |
| キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。 | 3 | 前2 |
| 合成抵抗や分圧・分流の考え方を用いて、直流回路の計算ができる。 | 3 | 前1,前2,前3 |
| 重ねの理を説明し、直流回路の計算に用いることができる。 | 4 | 前3 |
| ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 3 | 前2,前3 |
| 電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 2 | 前3 |
| 正弦波交流の特徴を説明し、周波数や位相などを計算できる。 | 4 | 前4 |
| 平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 4 | 前5 |
| 正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 4 | 前5,前6 |
| R、L、C素子における正弦波電圧と電流の関係を説明できる。 | 4 | 前7 |
| 瞬時値を用いて、簡単な交流回路の計算ができる。 | 4 | 前5,前7,前10,前11 |
| フェーザを用いて、簡単な交流回路の計算ができる。 | 4 | 前7,前10,前11 |
| 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。 | 4 | 前10,前11 |
| 正弦波交流の複素表示を説明し、これを交流回路の計算に用いることができる。 | 4 | 前6,前7,前10,前11 |
| キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | 後2 |
| 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 | 前10,前11,前13,前14 |
| 網目電流法や節点電位法を用いて交流回路の計算ができる。 | 3 | 後2 |
| 重ねの理やテブナンの定理等を説明し、これらを交流回路の計算に用いることができる。 | 4 | 後3 |
| 相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。 | 4 | 後5 |
| 理想変成器を説明できる。 | 4 | 後6 |
| 交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 4 | 前7,後1 |
| 電力 | 三相交流における電圧・電流(相電圧、線間電圧、線電流)を説明できる。 | 4 | |
| 電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ変換ができる。 | 4 | |
| 対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。 | 4 | |
| 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。 | 3 | 前1,前2 |