電気・電子工学

科目基礎情報

学校	沖縄工業高等専門学校	開講年度	令和03年度 (2021年度)
授業科目	電気・電子工学
科目番号	3107	科目区分	専門 / 必修
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	機械システム工学科	対象学年	3
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材	教科書：『改訂新版 図解でわかる はじめての電気回路』（前期），『改訂新版 図解でわかる はじめての電子回路』（後期），大熊康弘，技術評論社　／　教材：教員作成プリント，教員作成プレゼン資料など
担当教員	安里 健太郎

到達目標

直流電気回路，交流電気回路，アナログ電子回路，ディジタル電子回路の基礎を学び，制御工学やメカトロニクス工学に必要な基礎知識・技術を身に着ける．

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	最低限必要な到達レベル（可）
直流電気回路の基礎を習得し，それらの応用について理解できる．前期中間試験によって評価する．	様々な法則および定理を活用して，複雑な直流電気回路を解析することができる．	適切な法則や基本定理を利用して，直流電気回路の基本的な問題を解く事ができる．	オームの法則，キルヒホッフの法則，合成抵抗，重ね合わせの理，直流電力，ジュール熱について理解することができる．
交流電気回路の基礎を習得し，それらの応用について理解できる．前期期末試験によって評価する．	複素数やベクトルを利用して，複雑な交流電気回路を解析することができる．	複素数やベクトルを利用して，交流電気回路の基本的な問題を解く事ができる．	線形回路素子，インピーダンス，アドミタンス，交流電力（皮相，無効，有効電力および力率）について理解することができる．
アナログ電子回路の基礎を習得し，それらの応用について理解できる．後期中間試験によって評価する．	オペアンプを利用して，増幅回路や各種演算回路を設計することができる．	オペアンプを利用した増幅回路や各種演算回路について理解することができる．	ダイオード，バイポーラトランジスタ，FETの特性について理解することができる．
ディジタル電子回路の基礎を習得し，それらの応用について理解できる．後期期末レポートによって評価する．	真理値表を活用して，応用論理回路を設計することができる．	真理値表を利用して，応用論理回路を理解することができる．	基本論理回路（AND，OR，NOT，NOR，NAND）の動作について理解することができる．
マイコン，センサ，アクチュエータを使った電気・電子回路実習を行うために必要な基本的知識・技術を身に着ける．後期期末レポートによって評価する．	適切な電気・電子回路を設計し，マイコンを使ったセンサ，アクチュエータの簡単な制御ができる．	マイコンを使ったセンサ，アクチュエータの簡単な制御について理解することができる．	マイコン，センサ，アクチュエータ利用における電気・電子回路の役割について理解することができる．

教育方法等

概要:

直流電気回路，交流電気回路，アナログ電子回路，ディジタル電子回路の基礎およびマイクロコントローラによる電気・電子回路実習の基礎について学ぶ．

授業の進め方・方法:

適宜教員作成プリントの配布や動画資料の配信を行い，それを利用して授業を進めていく．なお，前期は『改訂新版 図解でわかる はじめての電気回路』，後期は『改訂新版 図解でわかる はじめての電子回路』を教科書として利用する．

注意点:

本講義では数学を多用するので，これまでに学んできた「基礎数学Ⅰ・Ⅱ」，「線形代数（ベクトル）」，「微積分Ⅰ」の内容はきちんと理解しておくこと．また，適宜講義内容の予習・復習を行うこと．
なお，本講義は遠隔授業（オンデマンド）で行う場合もある．その場合は連絡するので必ず自学自習で対応すること．

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス：教員作成資料	本講義のガイダンスを行う．
		2週	直流電気回路の基礎（1）：教科書14～54ページ	電流と電圧，オームの法則，合成抵抗について学ぶ．
		3週	直流電気回路の基礎（2）：教科書56～65ページ	キルヒホッフの法則，閉路方程式，節点方程式について学ぶ．
		4週	直流電気回路の基礎（3）：教員作成資料	電気回路の線形性，重ね合わせの理について学ぶ．
		5週	直流電気回路の基礎（4）：教科書68～82ページ	ブリッジ回路，直流電力，ジュール熱について学ぶ．
		6週	電気回路の基本素子：教科書83～175ページ	線形回路素子（電気抵抗，コイル，コンデンサ）について学ぶ．
		7週	交流電気回路の基礎（1）：教科書178～204ページ	三角関数について復習する．交流の基礎について学ぶ．
		8週	前期中間試験	これまで学んだ内容について，前期中間試験を実施する．
	2ndQ
		9週	交流電気回路の基礎（2）：教科書206～224ページ	交流回路における線形回路素子（電気抵抗，コイル，コンデンサ）の働きについて学ぶ．
		10週	交流電気回路の基礎（3）：教科書225～232ページ	RLC直列回路について学ぶ．
		11週	交流電気回路の基礎（4）：教科書233～238ページ	RLC並列回路について学ぶ．
		12週	交流電気回路の基礎（5）：教科書239～249ページ	交流電力，力率について学ぶ．
		13週	交流電気回路の基礎（6）：教科書254～263ページ	複素数について復習する．複素数による交流電気回路の解析について学ぶ．
		14週	交流電気回路の基礎（7）：教員作成資料	複素数による交流電気回路の解析について学ぶ．
		15週	交流電気回路の基礎（8）	交流電気回路のまとめ．
		16週	前期期末試験	これまで学んだ内容について，前期期末試験を実施する．
後期
	3rdQ
		1週	アナログ電子回路の基礎（1）：教科書24～35ページ	半導体の概要について学ぶ．
		2週	アナログ電子回路の基礎（2）：教科書36～56ページ	ダイオードの基礎について学ぶ．
		3週	アナログ電子回路の基礎（3）：教科書57～66ページ	整流回路について学ぶ．
		4週	アナログ電子回路の基礎（4）：教科書74～98ページ	バイポーラトランジスタについて学ぶ．
		5週	アナログ電子回路の基礎（5）：教科書196～207ページ	FETについて学ぶ．
		6週	アナログ電子回路の基礎（6）：教科書214～222ページ	オペアンプについて学ぶ．
		7週	アナログ電子回路の基礎（7）：教科書223～240ページ	オペアンプの応用回路について学ぶ．
		8週	後期中間試験	これまで学んだ内容について，後期中間試験を実施する．
	4thQ
		9週	ディジタル電子回路の基礎（1）：教科書248～288ページ	アナログとディジタルについて学ぶ．2進数，10進数，16進数について学ぶ．
		10週	ディジタル電子回路の基礎（2）：教科書290～306ページ	基本論理回路について学ぶ．
		11週	ディジタル電子回路の基礎（3）：教員作成資料	応用論理回路について学ぶ．
		12週	ディジタル電子回路の基礎（4）：教員作成資料	AD変換，DA変換について学ぶ．
		13週	電気電子工学実習（1）：教員作成資料	マイクロコントローラを利用した電気・電子回路実習のためのソフトウェアの使い方を学ぶ．
		14週	電気電子工学実習（2）：教員作成資料	マイクロコントローラを利用した電気・電子回路実習のためのハードウェアの使い方を学ぶ．
		15週	電気電子工学実習（3）：教員作成資料	センサやアクチュエータの利用するためのマイクロコントローラによる電気・電子回路実習を行う．
		16週	後期期末レポート	これまで学んだ内容について，後期期末レポートとしてまとめる．

評価割合

	前期中間試験	前期期末試験	後期中間試験	後期期末レポート	合計
総合評価割合	25	25	25	25	100
基礎的理解	20	20	20	20	80
応用力（実践・専門・融合）	5	5	5	5	20
社会性（プレゼン・コミュニケーション・PBL）	0	0	0	0	0
主体的・継続的学修意欲	0	0	0	0	0