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科目の基本情報
| 開講年度 | 2024 年度 | |
|---|---|---|
| 開講区分 | 工学部電気電子工学科／総合工学科電気電子工学コース ・専門教育 | |
| 受講対象学生 |
学部(学士課程) : 3年次 |
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| 選択・必修 | 必修 |
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| 授業科目名 | 電気電子実験Ⅰ | |
| でんきでんしじっけんいち | ||
| Electrical and Electronic Engineering Laboratory I | ||
| 単位数 | 3 単位 | |
| ナンバリングコード | EN-ELEC-2
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| 開放科目 | 非開放科目 | |
| 開講学期 |
前期 |
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| 開講時間 |
月曜日 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10時限 |
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| 授業形態 |
対面授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい
「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業 |
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| 開講場所 | 工学部 工学実験棟，第一合同棟３階，総合研究棟I | |
| 担当教員 | 永井 滋一（工学部総合工学科電気電子工学コース） 名和 憲嗣（工学部総合工学科電気電子工学コース） ○松井 龍之介（工学部総合工学科電気電子工学コース） 藤原 裕司（工学部総合工学科電気電子工学コース） 大田垣 祐衣（工学部総合工学科電気電子工学コース） 成田 憲一（非常勤講師） 元垣内 敦司（工学部総合工学科電気電子工学コース） 山村 直紀（工学部総合工学科電気電子工学コース） 小山 昌人（工学部総合工学科電気電子工学コース） 矢代 大祐（工学部総合工学科電気電子工学コース） |
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| NAGAI, Shigekazu NAWA Kenji ○MATSUI, Tatsunosuke FUJIWARA, Yuji OTAGAKI Yui NARITA, Kenichi MOTOGAITO Atsushi YAMAMURA Naoki KOYAMA, Masato YASHIRO, Daisuke |
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| SDGsの目標 |
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| 連絡事項 | * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい |
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学修の目的と方法
| 授業の概要 | 電気電子工学の基礎となる電気諸量の基本的な測定原理を理解し，それに基づく測定法を習得するとともに，実験装置および器具の動作原理を理解し，その取り扱い方法を習得する。また，シミュレーションによる回路解析や電磁界解析の基礎的事項を習得する。さらにレポートの作成を通して，技術報告書の書き方を体得する。 |
|---|---|
| 学修の目的 | ・電気電子工学の基礎的実験を通して，電気電子分野の専門科目授業内容の理解を深める。 ・電気電子工学分野の実験方法の基礎を理解する。 ・レポート作成を通して，科学技術論文／報告書の書き方を体得する。 |
| 学修の到達目標 | ・各実験項目の内容と専門科目授業の内容の関連性を理解する。 ・電気電子工学分野における基本的な実験手法を体得する。 ・各種計測機器が取り扱えるようになる。 ・実験データを適切に整理し，解析できるようになる。 ・第三者に対し，適切に情報が伝達できるような実験レポートが作成できるようになる。 ★学習・教育目標：「基礎知識と専門知識」，「コミュニケーション能力」，「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させる。 |
| ディプロマ・ポリシー |
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| 成績評価方法と基準 | ◎実験テーマに関する評価 各実験テーマに対して実験時の参加態度，実験レポートの書き方・内容をもとに10点満点で総合的に評価を行う。レポートが再提出となった場合には受理された時点でそのテーマの評価が行われる。レポートの提出が期限より遅れることは評価の上で減点とする。 ◎電気電子実験Iの成績 8テーマ全てのレポートを受理された者の評価を合計し，10段階評価に換算する。10段階評価で６以上が合格である。評価が６未満となった者に対しては，調査課題を課し，そのレポートの受理後に再評価する。１テーマでもレポートが受理されていない場合には，成績評価の対象にもならないので，注意すること。 |
| 授業の方法 | 実験 |
| 授業の特徴 | |
| 授業アンケート結果を受けての改善点 | 実験実施者である履修者が実験内容をより深く理解できるようにするために，実験テーマの新設・廃止，各テーマの実験事項の見直しを機会あるごとに行う。 レポート作成における学生の便宜を図るため、レポートの電子化を実施する。 |
| 教科書 | 電気電子実験I 実験指導書 |
| 参考書 | 各テーマごとに，指導書の中で指定する。 |
| オフィスアワー | 電気電子実験Iの各テーマの実験指導教員の居室・連絡先に関する情報は，初回の説明会（ガイダンス）のときに配布される資料を参照する。 無断欠席は厳禁で，病気・身内の不幸などでやむなく欠席する場合でも各指導教員に速やかに連絡すること。各テーマに関する疑問点・質問などは各実験テーマの指導教員またはＴＡに尋ねる。 |
| 受講要件 | ・化学・物理実験，電気計測実験を履修済であること。 ・学生教育研究災害傷害保険には必ず加入すること。 |
| 予め履修が望ましい科目 | ・２年次までの専門必修科目 ・エレクトロニクス概論 |
| 発展科目 | 電気電子実験II |
| その他 | 実験実施当日までに指導書を熟読し，実験手順を良く理解しておくこと。 |
授業計画
| MoodleのコースURL |
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| キーワード | 電気回路，電子回路，半導体,電気電子材料，電気電子測定／計測，CAD，シミュレーション，電磁界解析 |
|---|---|
| Key Word(s) | Electrical circuit, Electronic circuit, Semiconductor, Electrical and electronic material, Electrical and electronic measurement, Computer-aided design (CAD), Simulation, Electromagnetic field analysis |
| 学修内容 | 電気電子工学の基礎的事項に関する以下の8テーマの実験を，2〜3人の班に分かれて行い，実験レポートを提出する。 Ⅰ．フィルタ回路 ローパスフィルタなど４種類のフィルタの製作，波形の観測を通して，フィルタ回路の動作について理解する。 Ⅱ．共振回路 直列共振回路と並列共振回路の周波数特性を測定し，共振現象について理解を深める。 Ⅲ．トランジスタの静特性 接合型トランジスタの静特性の測定を通して，動作の特徴を理解するとともに，その取り扱い方法を習得する。 Ⅳ．ＦＥＴの静特性 接合型及びＭＯＳ型ＦＥＴの静特性の測定を通して，動作の特徴を理解するとともに，その取り扱い方法を習得する。 Ⅴ．アナログ回路のCAD実験 計算機を用いた電子回路の設計（CADを用いた電子回路の設計）を体験する。フィルタ回路及び電流帰還バイアス回路の動作を理解する。 Ⅵ．オペアンプの基本回路 オペアンプを用いた増幅回路およびフィルタ回路の動作を理解する。CADシミュレーション結果と実験結果の比較検討を行う。はんだごてを用いて回路の作製を実際に行う。 Ⅶ．論理回路のCAD実験 計算機を用いた論理回路の設計（CADを用いた論理回路の設計）を体験する。論理回路の論理シミュレータの基本構造を学ぶ。組み合わせ論理回路，順序論理回路の回路構成を理解し，それを用いて組み合わせ論理回路，順序論理回路の設計を行う。 Ⅷ．電磁界解析 計算機を用いた電磁界解析を体験する。時間領域差分（FDTD）法に基づく電磁界シミュレーションの基本を学ぶ。 履修生のおよそ半数は以下の電気電子実験Ⅱの4テーマの実験についても前倒しで実施する。なお、これらテーマの成績は電気電子実験Ⅱの成績に反映される。 Ⅸ．直流機・同期機 直流機電動機および同期機発電機についての諸特性の測定を行う。等価回路に基づく理論値と実験値との比較により評価を行う。 Ⅹ．誘導機 三相誘導電動機についてL形等価回路の諸定数に係る同定試験をしたのち，一次電圧制御法・一次周波数制御法による実負荷試験を行う。動作原理や各制御法による特性変化を等価回路による理論解析と実験の比較を通じて理解する。 Ⅺ．単相変圧器 単相変圧器について同定試験によりL形等価回路の諸定数，規約効率などを得たのち，実負荷試験などにより実際の変換効率や電圧変動率を測定する。理論解析と実験の比較により動作原理や変圧器の評価方法を理解する。 Ⅻ．メカトロニクス モータのモーションコントロール技術（位置・速度・加速度・力などを，電気や機械を複合的に使って高精度制御する技術）を体験する。 |
| 事前・事後学修の内容 | 予習：毎週実験前までに実施テーマの実験計画書（プレレポート）を作成し，実験内容を理解する。 復習：再提出を求められた実験報告書について，各採点教員の指示に従って内容を見直し，再提出する。 |
| 事前学修の時間:60分/回 事後学修の時間:120分/回 |