三重大学ウェブシラバス

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科目の基本情報

開講年度	2023 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
選択・必修	選択選択科目
授業科目名	高電圧工学
	こうでんあつこうがく
	High Voltage Engineering
単位数	２単位
ナンバリングコード	EN-EMAT-3

開放科目	非開放科目
開講学期	後期
開講時間	木曜日 1, 2時限
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「ハイブリッド授業」・・・「対面授業」と「オンライン授業」を併用した授業「オンデマンド授業」・・・動画コンテンツの配信等によって実施する授業
開講場所
担当教員	青木裕介(工学研究科電気電子工学専攻)
担当教員	AOKI, Yusuke
SDGsの目標
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

学修の目的と方法

授業の概要	放電現象のような高電圧に特有な物理現象についての理解を深めるとともに，高電圧の発生，測定，応用の技術について学ぶ。また，高電圧・高電界下での電気現象には他の講義の理論的取扱の際には無視できた項が無視できなくなって現れる現象が多数見られ，その為にこれまで馴染みが薄い現象を扱うことになる。高電圧機器だけでなく高い電圧，高い電界を用いる電気製品の信頼性，寿命などに直接関係する事柄についても説明する。
学修の目的	放電現象のような高電圧に特有な物理現象についての理解を深めるとともに，高電圧の発生，測定，応用の技術について理解することを目的とする。
学修の到達目標	高電圧特有の現象について理解し，高電圧で生じる現象が製品の信頼性，寿命などに大きく影響することを認識する。 ★学習・教育目標：「基礎知識と専門知識」、「自主的継続的学習」「制約下での仕事の遂行」に関する能力を向上させる。
ディプロマ・ポリシー	○ 学科・コース等の教育目標　多面的な思考能力と素養：日本や世界各国の種々の時代や地域には、多様な考え方が存在していることを学び、様々な立場から互いの意見を尊重して相互に理解できる。【認知的領域】　技術者倫理：電気電子工学の基礎知識を身につけ、科学技術が社会や自然環境に及ぼす影響を理解し、責任ある技術者として行動できる。【情意的領域】 ○基礎知識と専門知識：数学、自然科学、情報技術、並びに電気電子工学に関する基礎及び専門知識を修得し、それらの知識を応用できる。【認知的領域】　デザイン能力・ものづくり能力：電気電子工学の基礎と専門知識を基にして、関連した情報の収集を図り、課題を解決する手法を提案でき、それに基づいて「ものづくり」を行える。【技能表現領域】　コミュニケーション能力：実験した内容や考察した内容、調査した内容を図、表等を利用して文書により表現し、他人に説明できる能力、討論を行える。専門とする分野の英語で書かれた文献について理解し、説明できる。【技能表現領域】 ○自主的継続的学習能力：電気電子工学に関連する種々の分野に関心を持ち、未知な分野が広がっていることを感じて、自主的、継続的な学習が必要であることを認識できる。【情意的領域】　制約下での仕事の推進・統括：電気電子工学分野の基礎に関する与えられた課題または自ら設定した課題について、計画的に物事を進め、期限までにまとめて報告書を提出できる。【認知的領域】 ○ 全学の教育目標感じる力　感性　共感　主体性考える力　幅広い教養 ○専門知識・技術　論理的・批判的思考力コミュニケーション力　表現力(発表・討論・対話) 　リーダーシップ・フォロワーシップ　実践外国語力生きる力　問題発見解決力　心身・健康に対する意識　社会人としての態度・倫理観 ○ 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(0.8)，自主的継続的学習(0.1)，制約下での仕事(0.1)
成績評価方法と基準	出席７割以上を必要条件とし，評価は期末試験の点数で行い，点数／10を切り上げて，６以上を合格とします。
授業の方法	講義
授業の特徴	PBL 特色ある教育英語を用いた教育
授業改善の工夫	高電圧や高電界の下での現象が原因で生じた電気製品の不具合，事故の具体例をそれに関係する説明の際にあげて高電圧の重要性についての認識を高めるようにしている。また、高電圧・高電界のもとでの電気現象を理論的に取り扱うのは難しい場合が多くあり，その様な場合にも履修者が対象とする現象を定性的に理解できるように説明をしている。
教科書	新版高電圧工学（河野照哉，朝倉書店）高電圧工学のテキストには高電圧の関係する物理現象に重点をおいたものと高電圧電力機器に重点をおいたもの及び両者を等分に扱っているものがあります。より詳しく知りたい場合にはそれぞれに重点をおいたテキストを参照して下さい。このテキストは両者を等分に扱っているものです。
参考書	高電圧工学(日高邦彦，数理工学社)，高電圧工学(安藤晃，犬竹正明，朝倉書店)
オフィスアワー	オフィスアワー：月曜　16:00-18:00（その他の時間については，訪問時間を電子メールにて尋ねてください。）教官室：電子情報棟　3階１316室電子メールアドレス：yaoki@elec.mie-u.ac.jp
受講要件
予め履修が望ましい科目	材料科学、固体電子工学、電気電子材料、電気機器工学
発展科目	電気電子材料及び電気機器・電気エネルギー関連科目
その他

授業計画

MoodleのコースURL	https://moodle.mie-u.ac.jp/moodle35/course/view.php?id=16362

キーワード	放電，絶縁破壊，高電圧，計測
Key Word(s)	Discharge, Dielectric breakdown, High voltage, Measurement
学修内容	第１回　この科目の位置付け（電気主任技術者との関係など）　第１章　気体放電の基礎になる物理現象　　・気体の性質　気体中での放電現象の理解に必要な気体分子の運動について解説する。第２回　　・荷電粒子の発生と消滅　荷電粒子の発生と消滅の機構について解説する。第３回　　・荷電粒子の運動　電界中での荷電粒子の移動，拡散について説明する。第４回　第２章　気体の放電気体放電の開始　気体に低電界側から高電界に至る電界を加えたときに起きる物理現象を説明する。第５回　　・気体放電の理論　タウンゼントの理論，ストリーマ理論に基づく平等電界下での放電理論について解説する。第６回　　・火花電圧　パッシェンの法則について説明し，電極形状，電圧波形が火花電圧に与える影響について解説する。第７回　　・電界分布　各種電極形での電界分布、不平等電界係数などについて解説する。第８回　　・定常気体放電　グロー放電，アーク放電についての解説と，その応用について解説する。第９回　第３章　液体の放電　絶縁油を中心に液体中での放電現象について解説する。第10回　第４章　固体の放電　固体での絶縁破壊現象について解説する。第11回　第５章　複合誘電体の放電　部分放電，沿面放電，トリーイング，トラッキングなどの複合絶縁特有の現象について解説する。第12回　第６章　高電圧の発生　　　・交流，直流高電圧の発生　交流及び直流高電圧の発生の仕方について解説する。第13回　　・インパルス高電圧の発生　インパルス電圧の発生原理について説明する。第14回　第７章　高電圧の測定　低い電圧の測定との違いなども説明しながら，高い電圧の測定について解説する。第15回　第８章　高電圧機器　高電圧機器の種類と特徴などについて概説する。第16回　期末試験
事前・事後学修の内容	予習として，教科書の毎回の授業部分を読んで，学習内容の把握，疑問点の把握などをしておいて下さい。教科書の章末問題は各章が終わるごとに復習として解いておいて下さい。
事前・事後学修の内容	事前学修の時間:80分/回　　　事後学修の時間:160分/回