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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 機械工学科
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
電気基礎
Fundamentals of Electrical Engineering
2 E037-01 2022年度
1期(前学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.電流・電圧 2.抵抗 3.コンデンサ 4.コイル 5.モータ 現代の機械は電気・電子回路をなしに動かすことはできないといっても過言ではない。本科 目では機械技術者として身に付けておくべきエレクトロニクスの基礎を学ぶ。電圧、電流な どの基礎概念を理解し、抵抗、コンデンサ、コイルなどの電気素子の原理や機能を学習する 。また、モータの原理についても学習する。
授業の概要および学習上の助言
本科目では電気工学の基礎を学習する。具体的には Step1 : 以下の概念を理解する。 電流、電圧、抵抗、電力、磁界、磁力、交流、電界 Step2 : 以下の法則や現象を理解し、利用できるようになる。 オームの法則、キルヒホッフの法則、ジュールの法則、クーロンの法則、アンペールの法則、ビオーサバールの法則、フレミ ングの法則、ファラデーの法則 Step3 :これらを以下の回路や装置に応用できるようになる。 電流・電圧の測定、ホイートストンブリッジ、電熱器、温度測定、電磁誘導、モータ、変圧器、蓄電 電気は直接目で見たり、触れたりすることが難しいですが、概念をきちんと理解することが大切です。そのためにはそれらに 関する法則とその法則によって何がどう変化するかを理解しましょう。
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:はじめての電気工学[森北出版] 参考書:指定なし リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
数学の基礎力は必須、微分・積分を理解しておくことが望ましい。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
D,O,P 直流と交流の違いについて説明できる。
D,O,P 抵抗に流れる電流と電圧、電力の関係を説明できる。
D,O,P コイルやコンデンサの機能を説明できる。
D,O,P モータの原理を説明できる。
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 0 50 30 0 0 0 20 100
指標と評価割合 総合評価割合 0 50 30 0 0 0 20 100
総合力指標 知識を取り込む力 0 25 10 0 0 0 0 35
思考・推論・創造する力 0 25 10 0 0 0 0 35
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 0 0
発表・表現・伝達する力 0 0 10 0 0 0 0 10
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 0 0 0 0 20 20
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験
クイズ
小テスト
学修成果を確認するために2回小テストを行う
レポート 応用的・発展的な課題について調査、考察することで理解を深める。3回実施する。
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他 毎回、授業終了時に講義内容を振り返り、eシラバスに文章で記入または演習を行う。単語の羅列は認め られない。その他、授業中の質問、討議などへの積極的な参画度をあわせて評価する。
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
1.直流、交流の使い方の違いとその理由を説明できる。 2.キルヒホッフの法則を使って複雑な回路の電流、電圧を計 算することができる。 3.RLC回路の電流、電圧を計算することができる。 4.直流モータの原理を説明できる。 1.直流と交流の性質の違いを説明できる。 2.並列あるいは直列に接続された抵抗に流れる電流、電圧、 また消費電力を計算できる。 3.コイルやコンデンサの電気回路における役割を説明できる 。 4.フレミングの左手の法則を説明することができる。
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分
1 直流回路の基本1 電流、電圧、抵抗について学習する 講義、演習、自己点検 授業までにテキスト1章を読んで おく 学習した内容をノートにまとめる 40 60
2 直流回路の基本2 合成抵抗の計算方法について学習する 講義、演習、自己点検 授業までにテキスト2章を読んで おく 学習した内容をノートにまとめる 40 60
3 電気回路の基本法則 キルフホッフの法則について学習する 講義、演習、自己点検 授業までにテキスト3章を読んで おく 学習した内容をノートにまとめる 40 60
4 電気のエネルギー 消費電力 講義、演習、自己点検 授業までにテキスト4章を読んで おく 学習した内容をノートにまとめる 40 60
5 電気抵抗 導電率、抵抗温度係数について学習する 講義、演習、自己点検 授業までにテキスト5章を読んで おく 学習した内容をノートにまとめる 40 60
6 磁石のもつ性質 電流と磁界の関係について学習する 講義、演習、自己点検 授業までにテキスト6章を読んで おく 学習した内容をノートにまとめる 40 60
7 磁界の強さ ビオーサバールの法則について学習する 講義、演習、自己点検 授業までにテキスト7章を読んで おく 学習した内容をノートにまとめる 40 60
8 小テストにより学習した内容の理解度を確認し、不十 分な項目について復習する 小テスト、解説、振り返り 1〜7回の内容を復習しておく 200
9 モータ コイルに働くトルクについて学習する 講義、演習、自己点検 授業までにテキスト8章を読んで おく 学習した内容をノートにまとめる 40 60
10 磁気回路 磁性体と磁気回路について学習する 講義、演習、自己点検 授業までにテキスト10章を読んで おく 学習した内容をノートにまとめる 40 60
11 コイルに発生する起電力 誘導起電力について学習する 講義、演習、自己点検 授業までにテキスト10章を読んで おく 学習した内容をノートにまとめる 40 60
12 交流回路の基本 交流の性質について学習する コイルの働き 自己インダクタンス、変圧器の原理について学習する 講義、演習、自己点検 授業までにテキスト11,12章を読 んで おく 学習した内容をノートにまとめる 70 80
13 コンデンサの働き クーロンの法則と静電容量について学習する 講義、演習、自己点検 授業までにテキスト13章を読んで おく 学習した内容をノートにまとめる 40 60
14 小テストにより学習した内容の理解度を確認し、不十 分な項目について復習する 小テスト、解説、振り返り 9〜13回までの内容を復習してお く 200
15 復習、発展学習 講義、演習、自己点検 全体を通して理解できていない点 について復習する 100