電気回路Ⅵ

科目基礎情報

学校 鹿児島工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 電気回路Ⅵ
科目番号 0054 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 電気電子工学科 対象学年 3
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 平山博,大附辰夫「電気学会大学講座 電気回路論(3版改訂)」(オーム社)/平山博,大附辰夫「電気学会大学講座 電気回路論問題演習詳解」(オーム社) 適宜,演習問題及び補足説明用のプリントを配布.
担当教員 樫根 健史

目的・到達目標

1.過渡解析に必要な一階線形微分方程式の一般解を求めることができる.
2.直流電源に接続されたRC直列回路,RL直列回路における過渡現象を解析できる.
3.交流電源に接続されたRC直列回路,RL直列回路における過渡現象について説明できる.
4.RC,RLを用いた微分回路・積分回路の原理を説明できる.
5.過渡解析に必要な二階線形微分方程式の一般解を求めることができる.
6.直流電源に接続されたLC直列回路における過渡現象を解析できる.
7.直流電源に接続されたLCR直列回路における過渡現象を解析できる.

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1過渡解析に必要な一階線形微分方程式の一般解を求めることができ,さらに,初期条件を用いてその特殊解を求めることができる.過渡解析に必要な一階線形微分方程式の一般解を求めることができる.過渡解析に必要な一階線形微分方程式の一般解を求めることができない.
評価項目2直流電源に接続されたRC直列回路,RL直列回路における過渡現象を解析でき,さらにその時定数を求めることができる.直流電源に接続されたRC直列回路,RL直列回路における過渡現象を解析できる.直流電源に接続されたRC直列回路,RL直列回路における過渡現象を解析できない.
評価項目3交流電源に接続されたRC直列回路,RL直列回路における過渡現象について,数式を用いて解析できる.交流電源に接続されたRC直列回路,RL直列回路における過渡現象について説明できる.交流電源に接続されたRC直列回路,RL直列回路における過渡現象について説明できない.
評価項目4RC,RLを用いた微分回路・積分回路の原理を説明でき,さらに,パルス電圧入力に対する出力電圧波形の概形を描くことができる.RC,RLを用いた微分回路・積分回路の原理を説明できる.RC,RLを用いた微分回路・積分回路の原理を説明できない.
評価項目5過渡解析に必要な簡単な二階線形微分方程式の一般解を求めることができ,さらに,初期条件を用いてその特殊解を求めることができる.過渡解析に必要な二階線形微分方程式の一般解を求めることができる.過渡解析に必要な二階線形微分方程式の一般解を求めることができない.
評価項目6直流電源に接続され,LC直列回路における過渡現象を解析でき,かつその回路を利用した倍電圧回路を説明できる.直流電源に接続されたLC直列回路における過渡現象を解析できる.直流電源に接続されたLC直列回路における過渡現象を解析できない.
評価項目7なし直流電源に接続されたLCR直列回路における過渡現象を解析できる.直流電源に接続されたLCR直列回路における過渡現象を解析できない.

学科の到達目標項目との関係

本科(準学士課程)の学習・教育到達目標 3-c 説明 閉じる

教育方法等

概要:
電気工学の基礎として学んだ直流理論および交流理論の学習内容を踏まえ,過渡現象理論の基本事項を学び,かつ,それらの計算法を習熟することで,多様な電気回路の回路解析能力を養う.
授業の進め方と授業内容・方法:
1~2年次において既に習得した直流回路および交流回路,および3年次の電磁気学の基本事項に関する知識が必要である.また,本科目は高学年次で履修する電気電子専門科目に広く関連する.
注意点:
本科目は講義・演習の科目である.直流回路,交流回路はもちろんのこと,数学(特に三角関数・ベクトル・行列式)や物理の知識が必要である.また,電気回路をより良く理解し修得するためには,多くの問題を解く必要がある.このため,課されたレポートなどの課題は必ず理解して提出すること.さらに,分からない点があればその都度質問し,積極的に理解を深められるようにすること.

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 過渡現象の基礎
1.直流電源と簡単な回路
過渡解析に必要な簡単な一階線形微分方程式の一般解を求めることができる.
2週 過渡現象の基礎
1.直流電源と簡単な回路
過渡解析に必要な簡単な一階線形微分方程式の一般解を求めることができる.
3週 過渡現象の基礎
1.直流電源と簡単な回路
直流電源に接続されたRC直列回路における過渡現象の解析を行える.
4週 過渡現象の基礎
1.直流電源と簡単な回路
直流電源に接続されたRL直列回路における過渡現象の解析を行える.
5週 過渡現象の基礎
1.直流電源と簡単な回路
時定数の意味を説明できる.
6週 2.交流電源と簡単な回路 交流電源に接続されたRC直列回路における過渡現象の解析を行える.
7週 2.交流電源と簡単な回路 交流電源に接続されたRL直列回路における過渡現象の解析を行える.
8週 2.交流電源と簡単な回路
3.パルス電源と簡単な回路
交流電源に接続されたRL直列回路における過渡現象の解析を行える.
RC,RLを用いた微分回路・積分回路の原理を説明できる.
4thQ
9週 中間試験
10週 3.パルス電源と簡単な回路
4.直流電源と複エネルギー回路
RC,RLを用いた微分回路・積分回路の原理を説明できる.
過渡解析に必要な簡単な二階線形微分方程式の一般解を求めることができる.
11週 4.直流電源と複エネルギー回路 過渡解析に必要な簡単な二階線形微分方程式の一般解を求めることができる.
12週 4.直流電源と複エネルギー回路 直流電源に接続されたLC直列回路における過渡現象の解析を行える.
13週 4.直流電源と複エネルギー回路
5.複合回路
直流電源に接続されたLCR直列回路における過渡現象の解析を行える.
直流電源に接続された簡単なLCR直並列回路における過渡現象の解析を行える.
14週 5.複合回路 直流電源に接続された簡単なLCR直並列回路における過渡現象の解析を行える.
15週 試験答案の返却・解説 試験において間違った部分を自分の課題として把握する.(非評価項目)
16週

評価割合

試験レポート・小テスト合計
総合評価割合8020100
基礎的能力000
専門的能力8020100
分野横断的能力000