電気電子工学のあらゆる分野の基礎である,電気回路で学んだ知識を実践の場で使えるようにする.また、以下に示す基本的な実験技術を修練し,基礎理論から導かれることを実験的に確かめる探究的、研究的な態度を身に着ける.
・直流抵抗の測定法を理解し測定できる.
・直流回路の分圧・分流で必要な電圧・電流が取り出せる.さらに外部回路が繋がった場合,テブナンの法則で解析できる.
・交流回路のインピーダンスを理解し電圧,電流が解析できる.さらにオシロスコープを用いて電圧値と位相差の測定ができる.
・組み込みマイコンの使い方を理解し,I/Oのプログラミングができる.
・実験から得られたデータについて工学的に考察し、説明できる.
概要:
電気回路や電気電子工学概論で学習した内容について実践を通して理解を深め,現実の問題に対して応用できるようにする.また,情報処理で学習したプログラミングを電気電子の知識と結びつけて活用することを学修する.
授業の進め方・方法:
単に測定や実験を行って結果を得るという受け身の実験ではなく,測定や実験で使用する半導体素子や回路はどのような特性を持ち,どのような目的に使用されるかという予備知識をもって実験に臨むことが大事で,そのためには事前に実験指導書や参考書等に目を通して予習をし,十分な知識と考察力が身に着くように取り組む.また,安全に実験ができるよう心掛ける.
注意点:
実験と講義とは独立したものではない.常に,両者をリンクさせる事.(a)実験指導書を前もって読むことは当然であり,計算により求められる予測値を求めておくこと,関連する事項を調べておくことが必要である.(b)パーティ内において一人一人に役割を分担し,協同作業を行う事.この事により,協調精神と責任感を重んずる習慣が養われる.(c)実験中は気を引き締めて作業を進め,安全をはかる事.(d)提出期限は厳守する事.(e)「ねつ造、改ざん、盗用」等の不正行為をしないこと
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
実験の総説 |
実験全般における概説を行う.注意事項,レポートの書き方等についてその意味を理解し,説明できる. 技術者の「ねつ造、改ざん、盗用」等の不正行為が、社会に及ぼす影響を理解し、実験においてどのようなことが不正行為に当たるかを説明できる。また、報告書作成等において不正行為とならないように注意できる。
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| 2週 |
直流計器・交流計器の取り扱いについて |
基本計器である、指針型の直流計器,交流計器の構造,動作原理、特性,使い方を理解し,実際に簡単な計測ができる.
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| 3週 |
オシロスコープの取り扱いについて |
オシロスコープの原理と取り扱い方を理解し,交流電圧波形の観察ができる.
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| 4週 |
レポート作成について/追実験 |
図やグラフを含め基本的な実験レポートの作成ができる.
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| 5週 |
直流回路の基礎に関する実験 |
電位降下法により計器の内部抵抗を考慮した回路で直流抵抗の測定を行うことができる.
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| 6週 |
直流回路の基礎に関する実験 |
分圧・分流、テブナンの法則を理解して、応用することにより必要な電圧、電流を取り出すことができる.
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| 7週 |
交流回路の基礎に関する実験 |
R、L、C、直列,並列回路において、位相を考慮して電圧・電流の値を予想し,その計測ができる.
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| 8週 |
交流回路の基礎に関する実験 |
RLC直列共振現象の原理を理解して,特性測定ができる.
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| 4thQ |
| 9週 |
LED・Trの直流特性とマイコンの入出力としての利用法 |
LED・ダイオードの電流・電圧特性を理解し、LED点灯回路の負荷抵抗を決定できる.
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| 10週 |
LED・Trの直流特性とマイコンの入出力としての利用法 |
バイポーラTr, MOSFETの特性を応用し、簡単なマイコン入出力回路を構築することができる.
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| 11週 |
組込みマイコンのプログラミングと応用 |
組込みマイコンの基本的なプログラミングを修得し,LED点滅回路などを実現できる.
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| 12週 |
組込みマイコンのプログラミングと応用 |
組込みマイコンのタイマー機能などを利用し,音声周波数領域の電気信号を発生させることができる.
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| 13週 |
レポート作成指導/追実験 |
データ解析等を通して実験内容を理解し,実験レポートを作成することができる. 文献調査などを通して検討・考察の仕方を理解し,実験レポートを作成することができる.
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| 14週 |
レポート作成指導/追実験 |
データ解析等を通して実験内容を理解し,実験レポートを作成することができる. 文献調査などを通して検討・考察の仕方を理解し,実験レポートを作成することができる.
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| 15週 |
レポート作成指導/清掃 |
データ解析等を通して実験内容を理解し,実験レポートを作成することができる. 文献調査などを通して検討・考察の仕方を理解し,実験レポートを作成することができる.
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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 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 目的に応じて適切な実験手法を選択し、実験手順や実験装置・測定器等の使用方法を理解した上で、安全に実験を行うことができる。 | 3 | 後2,後3,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12 |
| 実験テーマの目的を理解し、適切な手法により取得したデータから近似曲線を求めるなど、グラフや図、表を用いて分かり易く効果的に表現することができる。 | 3 | 後2,後3,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12 |
| 必要に応じて適切な文献や資料を収集し、実験結果について説明でき、定量的・論理的な考察を行い、報告書を作成することができる。 | 3 | 後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15 |
| 個人あるいはチームとして活動する際、自らの役割を認識して実験・実習を実施することができる。 | 3 | 後2,後3,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12 |
| 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】 | 実験装置・器具・情報機器等を利用して直流や交流の電気的特性を測定できる。 | 3 | 後2,後3,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12 |
| 実験装置・器具・情報機器等を安全に正しく利用できる。 | 4 | 後2,後3,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12 |
| 直流回路の電気諸量を測定し、結果を考察できる。 | 4 | 後2,後3,後5,後6 |
| 交流回路の電気諸量を測定し、結果を考察できる。 | 4 | 後2,後3,後7,後8 |
| マイコンやPCを用いた制御回路の使用法を習得する。 | 2 | 後9,後10,後11,後12 |