授業計画 |
| 回数 |
学習目標 |
学習項目 |
| 1 |
・電気回路の概要を理解し、電気回路がどんなところに使われているかを説明できる。
・オームの法則を使い簡単な回路計算ができる。 |
電気がどのように利用されているか、電力がどのようにして送られてくるか、などの電気回路を学習する上での一般的な概念について学習する。また、感電や火災などの危険性と防止対策を解説する。オームの法則を使って簡単な回路計算を学習する。 |
| 【理解度確認】- |
| 2 |
抵抗の直列接続および並列接続について、それぞれ合成抵抗の計算ができる。 |
電気理論の基礎である直流の電気回路を学習する。
電圧、電流、抵抗の関係と文字記号、単位と接頭語の考え方、電圧降下、抵抗の接続と電圧、電流の大きさの計算について学習する。 |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 3 |
・電気抵抗、抵抗率と導電率、電線抵抗の計算ができる。
・キルヒホッフの法則を使い、回路計算ができる。 |
・導体の抵抗について考え、一般的によく用いる電線の抵抗を計算しおおよその値を把握する。また、導電率の計算を行い、銅やアルミニウムのパーセント導電率の大きさを求める。
・キルヒホッフの法則、重ね合わせの理、また簡単に回路計算をおこなう手法についても学習し、計算練習を実施する。 |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 4 |
・ブリッジ平衡状態の回路計算ができる。
・倍率器、分流器の役割を説明でき、それぞれの抵抗値を計算することができる。
・鳳－テブナンの定理を利用した回路計算ができる。 |
ブリッジ回路が平衡している状態の回路計算について学習する。また、倍率器及び分流器の役割を学習し、それぞれの抵抗値の計算方法を学習する。最後に鳳－テブナンの定理を紹介し、キルヒホッフの法則で解いた問題をテブナンの定理を使って解いてみることで、複数の観点からの回路計算手法を学習する。 |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 5 |
・テブナンの定理を利用し、不平衡ブリッジ回路の問題を解くことができる。
・ミルマンの定理を理解し、定理を利用できるようになる。 |
テブナンの定理を使って不平衡ブリッジ回路の等価回路にする方法を学習する。ミルマンの定理を利用した回路電流の計算手法について学習する。また、同一回路にキルヒホッフの法則、テブナンの定理、ミルマンの定理それぞれを適用し、同じ結果が導かれることを確認する。 |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 6 |
電気エネルギーとは何かを理解し、熱量の計算ができる。 |
電流の発熱作用とジュールの法則、電気エネルギーと電力、電力量について学習する。 |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 7 |
・座標と角度及び三角関数及び正弦波について説明できる。
・交流回路の基礎を理解し、電流と電圧の波形と位相について説明できる。 |
交流回路を学ぶにあたり、予備知識となる座標と角度の表現について学習し、交流回路の基礎となる三角関数について学習する。そして、交流とは何か、交流電源で最も一般的な正弦波交流波形の性質と式での表し方、大きさと位相について学習する。 |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 8 |
・交流のベクトル表示の方法を理解し、活用できる。
・インピーダンスの意味を説明できる。 |
交流を大きさと位相で表す方法、ベクトルの和と差について学習し、交流の電圧、電流の和と差について学習する。また、インピーダンスの意味について学習する。 |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 9 |
・複素数の基本的な計算ができ交流回路に応用できる。
・抵抗とコイル、コンデンサを含む交流回路のインピーダンス計算ができる。 |
・複素数の四則演算および複素数平面の取り扱いについて学習し、交流回路のインピーダンス計算など適用方法を学ぶ。
・交流回路における抵抗、コイル、コンデンサのインピーダンスについて学習し、オームの法則とベクトルを利用した計算方法について学習する。 |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 10 |
・インピーダンスとアドミタンスの関係について説明できる。
・アドミタンスを使った回路計算ができる。 |
インピーダンスとアドミタンスの関係を学び、オームの法則がどのように書き表されるか学習する。アドミタンスに関する具体的な計算方法を学習する。 |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 11 |
・交流回路の有効、無効、皮相電力及び力率について説明できる。
・三相交流回路の相電圧、線間電圧のベクトル図を書くことができる。 |
交流回路の皮相・有効・無効電力および力率についてそれぞれの意味と関係をベクトル図と関連づけて学習する。また、三相交流回路の相電圧、線間電圧のベクトル図について学習する。 |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 12 |
記号法による交流回路の計算ができるようになる。 |
複素数の基本的な計算方法、複素数とベクトルの関係およびベクトルオペレータについて学習する。 |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 13 |
・三相回路とベクトルオペレータの関係を式およびベクトル図で表すことができる。
・三相回路のΔ-Y変換ができるようになる。 |
ベクトルオペレータを用いた三相交流の表現方法を学ぶ。また、三相回路のΔ-Y変換による問題の解き方を学習する。 |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 14 |
三相交流の各種電力及び力率の計算が出来る。 |
三相交流の皮相電力・有効電力・無効電力および力率の計算方法について学習する。 |
| 【理解度確認】演習問題 |
| 15 |
総合演習 |
期末試験に向けて総合演習を行う。 |
| 【理解度確認】演習問題 |
