授業科目名
  電気回路Ⅰ
   Electric CircuitsⅠ
時間割番号
5552
担当教員名
  前田 佳弘
実務経験
反映科目
O
学科・年次
  工学部 電気・機械工学科
  工学部 創造工学教育課程
  1年次
科目区分
  専門教育科目
単位数
2
時間割
  後期 火曜1-2限
授業形態
講義
授業実施方法
  ☑ 対面【一部遠隔の場合あり】
  ☐ 全て遠隔【全授業(テストを除く)をオンデマンドで実施(全オンデマンド型)】
  ☐ 全て遠隔【同時双方向で実施】
  ☐ 全て遠隔【オンデマンド及び同時双方向で実施】
  ☐ 1/2遠隔【全授業のうち、1/2以上を遠隔(オンデマンド又は同時双方向)】

・「全て遠隔」又は「1/2遠隔」に✓のある科目は、遠隔授業の上限単位数60単位に算定されます。
・大学院には遠隔授業における上限単位数はありません。
ディプロマ・ポリシーとの対応
☐ 1. 人間,文化,社会を理解し,それらを技術的観点から考察する能力と技術を新しい生活につなぐ強い使命感・責任感,高い倫理観
☑ 2. 現象の理解・操作のための数理的基礎知識と科学的素養
☐ 3. 国内外の人々と対話できるコミュニケーション力と論理的思考力
☑ 4. (高度工学教育課程のみ)基幹となる専門分野の基盤的な知識・技術とこれによって課題を解決する能力,新たな知識・技術を習得する能力
☐ 4. (創造工学教育課程のみ)基幹となる専門分野の基礎知識と他の分野の知識・技術を関連づけ多面的に見ることで新たな価値を創出する能力
授業の目的・達成目標

本講義では,1年次前期に履修した電気・機械系の基礎数学を基に,電気回路の基礎知識,簡単な直流回路の過渡現象,そして家庭・オフィス・工場で使われている交流電源による電気回路の現象を理解し,その基礎的な解析手法を学ぶ。ここでは,直流・交流回路をどのように数式表現し,それをどのように解くかの概念を理解することを主眼においており,2年次以降の電気回路に関連する科目の導入として,演習を交えて学習が進むように配慮している。

【達成目標】

1.電気回路学習に際しての数学的準備を理解する。

2.電気回路を数式表現できる。

3.ラプラス変換によって簡単な直流回路の過渡現象を解くことができる。

4.交流回路の解法であるフェーザ法を理解し,簡単な交流回路を解くことができる。

5.交流回路の電力に関する知識を理解し,応用回路を解くことができる。

【関連科目】

学んだ内容を用いる科目: 電気回路Ⅱ

授業計画

① イントロダクション

② 回路素子と電気回路(回路素子,抵抗の消費電力,過渡現象),および演習

③ ラプラス変換の基礎(微分方程式,ラプラス変換の定義,基本性質,ラプラス逆変換)

④ ラプラス変換の基礎(微分方程式の解法)と演習

⑤ 直流回路の過渡現象(常微分方程式とラプラス変換による解法, RL直列回路,RC直列回路)

⑥ 【演習-1】ラプラス変換による電気回路の過渡現象

⑦ 中間試験

⑧ 交流回路の定常状態,基本的な交流回路の定常電流

⑨ 複素数の交流回路への応用,複素数の記号法と表示法,複素数の四則演算

⑩ 正弦波電圧・電流のフェーザ表示,回路解析へのフェーザの応用

⑪ インピーダンスと電圧・電流の関係,インピーダンスとアドミタンス

⑫ 【演習-2】複素数,インピーダンスとアドミタンス

⑬ 交流回路のエネルギーと電力,RLC回路の瞬時エネルギーと瞬時電力,平均電力と実効値

⑭ 【演習-3】交流回路の電力と力率

⑮ 期末試験

⑯ 再試験

 

自動車部品メーカーに在籍経験を持つ教員が、電動機制御の研究・開発の経験を踏まえて講義を行う。

成績評価の方法
中間試験(40%),期末試験(50%),レポート(10%)による。
成績評価の基準
秀  達成目標を超えた成果を上げている 100点~90点
優  達成目標に十分達している     89点~80点
良  達成目標に達している       79点~70点
可  達成目標に概ね達している     69点~60点
不可 達成目標に達していない      59点以下

○中間試験
 1)ラプラス変換の理解(達成目標1)

 2)直流回路の数式表現の理解(達成目標2)

 3)ラプラス変換による簡単な直流回路過渡現象の解法の理解(達成目標3)

○期末試験
 1)交流回路の数式表現の理解(達成目標2)

 2)フェーザ法による簡単な交流回路の解法の理解(達成目標4)

 3)電力に関する応用回路の理解(達成目標5)

○レポート
 随時レポートを課す。

事前・事後学修等の指示及び履修にあたっての注意事項
  • 事前学修:授業の予習 (120 分)
  • 事後学修:授業の板書を参考に,各自の授業ノートを完成させる。レポート課題があれば課題を解く。(120 分)

注意事項:関数電卓を用意すること。

教科書
PDF配付テキスト
参考書
直流・交流回路に関する教科書
オフィスアワー
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