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科目の基本情報

開講年度 2018 年度
開講区分 工学部電気電子工学科 ・専門教育
受講対象学生 学部(学士課程) : 2年次
選択・必修 必修
学科必修
授業科目名 電気回路論I及び演習
でんきかいろろんいちおよびえんしゅう
Electric Circuit Theory I and Exercise
単位数 1.5 単位
他学部・他研究科からの受講 他学部の学生の受講可
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

前期

開講時間 金曜日 1, 2時限
開講場所 工学部28番教室

担当教員 石田 宗秋(工学研究科電気電子工学専攻)

ISHIDA, Muneaki

学習の目的と方法

授業の概要 基礎電気回路論Ⅰ・Ⅱ及び演習に引き続き,電気回路の過渡現象及びその解法,非正弦波交流に対する回路動作の解法を学習する。限られた時間で理解を深められるよう,ほぼ毎回のレポートによる演習問題を併用して学習を進める。
学習の目的 以下の知識・能力を身につけることが本講義のねらいである。
①電気回路の定常状態と過渡状態の概念を理解し,過渡現象を微分方程式で表現できるようになる。
②初期条件を定常状態から物理的に導くことができるようになる。
③過渡現象を微分方程式にいより解くことができ,その結果をグラフで表し物理的に説明できるようになる。
④過渡現象をラプラス変換の手法を使って解くことができ,さらに回路動作(時間関数)とラプラス変換表現(S関数)の関係を理解できるようになる。
⑤フーリエ級数と記号法を利用して,非正弦波交流に対する電気回路の動作を解析できるようになる。

★学習・教育目標:「基礎知識と専門知識」,「自主的継続的学習能力」,「制約下での仕事の推進・統括」に関する能力を向上できる。
学習の到達目標 以下の知識・能力を身につけることが本講義のねらいである。
①電気回路の定常状態と過渡状態の概念を理解し,過渡現象を微分方程式で表現できるようになる。
②初期条件を定常状態から物理的に導くことができるようになる。
③過渡現象を微分方程式にいより解くことができ,その結果をグラフで表し物理的に説明できるようになる。
④過渡現象をラプラス変換の手法を使って解くことができ,さらに回路動作(時間関数)とラプラス変換表現(S関数)の関係を理解できるようになる。
⑤フーリエ級数と記号法を利用して,非正弦波交流に対する電気回路の動作を解析できるようになる。

★学習・教育目標:「基礎知識と専門知識」,「自主的継続的学習能力」,「制約下での仕事の推進・統括」に関する能力を向上できる。
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標
○ JABEE 関連項目
学習教育目標との関連(達成度点検シートの重み):
 基礎・専門知識(0.7),自主的継続的学習能力(0.1),制約下での仕事(0.2)

○ 全学の教育目標
感じる力
  •  感性
  •  共感
  •  倫理観
  •  モチベーション
  • ○主体的学習力
  •  心身の健康に対する意識
考える力
  •  幅広い教養
  • ○専門知識・技術
  • ○論理的思考力
  • ○課題探求力
  • ○問題解決力
  •  批判的思考力
コミュニケーション力
  •  情報受発信力
  •  討論・対話力
  •  指導力・協調性
  •  社会人としての態度
  •  実践外国語力
生きる力
  • ○感じる力、考える力、コミュニケーション力を総合した力

この授業を受講する中で,電気回路に関する専門知識を身につけ,現象を物理的に把握し,数学を利用して論理的に考える力を身につけましょう。また,レポートを期限を守るように退出することで,制約下での仕事の推進,統括する力を身につけ,さらに継続して学習する能力を養い,卒業後に社会に出たときの生きる力を身につけましょう。

授業の方法 講義 演習

授業の特徴

教科書 大学課程 電気回路(2)(第3版) (尾崎弘著,オーム社)
参考書 特になし
成績評価方法と基準 (1) 出席は必要条件であり,7割以上出席した者を単位授与の対象者とする。
(2) 第1段階評価(仮評価):毎回(初回はなし)の授業の最初に行う小テスト、1回10点を最高点として、14回分の合計で、1回目の成績をつける。小テストの内容の考察事項のレポートを提出すれば、ボーナスとして加点する。1回目の成績で60点以上で合格。
(3)第2段階評価(追加評価:希望者):小テストの内容を基に試験問題。成績は最高20点の加点。最終成績は、第1段階仮評価+第2段階追加評価の合計で、最高点100点と制限して60点以上を最終成績(60点以上合格)とする。
オフィスアワー 質問などについてはオフィスアワーを木曜日16:00~18:00に設けるので,電気電子棟3階を訪ねること。出張,会議等で不在の場合に対応するため,E-mailによる質問も受け付ける。電子メールアドレス:ishida@elec.mie-u.ac.jp
受講要件 履修しておくべき科目:常微分方程式,複素関数論,基礎電気回路論Ⅰ・Ⅱ及び演習
予め履修が望ましい科目
発展科目 電子回路工学Ⅱ・Ⅲ及び演習,制御工学Ⅰ・Ⅱ,パワーエレクトロニクス
授業改善への工夫 毎回の授業の内容から、次の授業の最初に小テストを行うので、講義の復習と理解度の確認ができる。小テスト後にテスト内容のキーポイントを説明し、引き続く授業の理解を助けることとなる。より深く理解したい学生のために、ボーナス点として小テスト成績に加点できる考察事項のレポートも提供する。
その他 授業の初回に,追加説明「電気回路論Ⅰ及び演習に関するお知らせ」を配布するので,本シラバスと合わせて,内容をよく理解して授業に臨むこと。

授業計画

キーワード 定常現象と過渡現象,電気回路の数式表現(微分方程式,ラプラス変換)と解法,フーリエ変換
Key Word(s) steady-state and transient phenomena, mathematical expression (diferential equation, Laplace transform) and solution, Fourier transform
学習内容 第1, 2回 ガイダンス,定数係数線形微分方程式の解法,拡張フェーザ法による定常解(交流電源       の場合),RC直列回路
第3回 RL直列回路,時定数,断続部を持つRL回路
第4, 5回 RLC直列回路
第6回 一般的な回路(相互誘導を持つ結合回路),初期値の決定,その他解法に対する注意
第7回 基本回路のパルス特性
第8, 9回 ラプラス変換,ラプラス変換に関する公式
第10回 初期条件を考慮した等価回路によるラプラス変換直接解法
第11,12回 ラプラス変換法による一般的な回路網の解析
第13回 繰り返す波形のラプラス変換,イミタンス定義,ヘビサイドと演算子法
第14回 周期関数波電源を加えた場合の定常解と過渡現象解析(フーリエ変換を利用した解析)
第15回 授業のまとめ
第16回 期末試験
事前・事後学修の内容 ①授業の復習のために、次回の授業の初めに小テストを行う。小問題を解く際に授業内容を十分に復習すること。これは最低限行うこと。
②小テスト後に解答のキーポイントのみ説明するので、それを参考に自信の理解度を判断できる(詳細の解答は後日に掲示)。それを基に次週の授業内容の予習をすると,自分の理解度に応じた学習をすることが出来る。学習の主体性と涵養することが出来る。これをするのがベスト。
ナンバリングコード(試行) EN-ELEC-2

※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら


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