2022年 理工学部 シラバス - 電気工学科
設置情報
| 科目名 | 電気機器Ⅰ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 電気工学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 直井 和久 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 水曜3 水曜4 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | I33N I34N |
| クラス | A：3限・B：4限 | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 電気機器には、磁気エネルギーを介して機械エネルギーと電気エネルギーとの相互変換を行なう回転機と、磁気エネルギーを介して電気エネルギーの形態変換を行なう変圧器があり、これらを一括して電磁エネルギー変換機器という。 最初、統一理論として電気機械エネルギー変換を学習し、次に直流機、変圧器を学習することにより、直流機および変圧器の構造、原理を説明することができるようになることを目標とする。 本授業科目はDP3・5及びCP3・5に該当しています。 |
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| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」対面による講義とオンラインによる演習を利用する。 理解を深めるため機器の立場から基礎に立ち返り説明する。 毎回実施する演習および定期試験により理解度を確認する。 |
| 履修条件 | 選択科目。電気回路、電磁気学を履修していることが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | 電気機器Ⅰの授業について概要説明をおこなう。シラバスの内容を確認の上，授業に臨むこと。 磁気回路と電気回路，電気機器の種類，電流の作る磁界について説明できるようになることを目標とする。 【事前学習】シラバスの内容を確認しておくこと。（120分） 【事後学習】授業内容を説明できるようにしておくこと。（120分） |
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| 第2回 | 電気・機械エネルギー変換の原理，電磁力と電磁誘導について説明し，計算できるようになることを目標とする。 【事前学習】教科書8ページまで予習しておくこと。また，関連する電磁気学の公式を復習しておくこと。（120分） 【事後学習】授業内容を説明できるようにしておくこと。教科書の例題1.1,1.2を解けるようにしておくこと。（120分） |
| 第3回 | 電気機器の構造と磁性材料，損失と効率，定格，耐熱クラスについて説明し，計算できるようになることを目標とする。 【事前学習】教科書9ページから29ページを予習しておくこと。（120分） 【事後学習】授業内容を説明できるようにしておくこと。教科書の章末問題を解けるようにしておくこと。（120分） |
| 第4回 | 直流機の誘導起電力とトルク，直流機の構造，電機子反作用，整流について説明し，計算できるようになることを目標とする。 【事前学習】教科書30ページから40ページを予習しておくこと。（120分） 【事後学習】授業内容を説明できるようにしておくこと。教科書の例題2.1を解けるようにしておくこと。（120分） |
| 第5回 | 励磁方式による直流機の分類（１） 直流他励電動機，直流他励発電機の特性について説明し，計算できるようになることを目標とする。 【事前学習】教科書40ページから43ページ，49ページから53ページを予習しておくこと。（120分） 【事後学習】授業内容を説明できるようにしておくこと。特に等価回路を描いて説明できるようにしておくこと。教科書の章末問題(7),(8)を解けるようにしておくこと。（120分） |
| 第6回 | 励磁方式による直流機の分類（２） 直流分巻電動機，直流分巻発電機の特性について説明し，計算できるようになることを目標とする。 【事前学習】教科書43ページから45ページ，51ページから53ページを予習しておくこと。（120分） 【事後学習】授業内容を説明できるようにしておくこと。特に等価回路を描いて説明できるようにしておくこと。教科書の例題2.3,2.4,章末問題(9)を解けるようにしておくこと。（120分） |
| 第7回 | 励磁方式による直流機の分類（３） 直流直巻電動機，直流直巻発電機の特性，直流機の損失，効率及び試験について説明し，計算できるようになることを目標とする。 【事前学習】教科書45ページから47ページ，53ページから55ページ，65ページから69ページを予習しておくこと。（120分） 【事後学習】授業内容を説明できるようにしておくこと。特に等価回路を描いて説明できるようにしておくこと。（120分） |
| 第8回 | 直流発電機の電圧調整，直流電動機の速度制御について説明し，計算できるようになることを目標とする。 【事前学習】教科書47ページから49ページ，55ページから65ページを予習しておくこと。（120分） 【事後学習】授業内容を説明できるようにしておくこと。（120分） |
| 第9回 | 変圧器の原理について説明できるようになることを目標とする。 【事前学習】教科書71ページから74ページを予習しておくこと。（120分） 【事後学習】授業内容を説明できるようにしておくこと。教科書の例題，章末問題を全て解けるようにしておくこと。（120分） |
| 第10回 | 変圧器の等価回路（１） １次側換算，２次側換算について説明できるようになることを目標とする。 【事前学習】教科書75ページから79ページを予習しておくこと。（120分） 【事後学習】授業内容を説明できるようにしておくこと。特に等価回路を描いて説明できるようにしておくこと。（120分） |
| 第11回 | 変圧器の等価回路（２） 簡易等価回路について説明できるようになることを目標とする。 【事前学習】教科書91ページから93ページを予習しておくこと。（120分） 【事後学習】授業内容を説明できるようにしておくこと。特に等価回路を描いて説明できるようにしておくこと。教科書の章末問題(3),(4)を解けるようにしておくこと。（120分） |
| 第12回 | 変圧器の特性 等価回路定数の決定（試験法）について説明し，計算できるようになることを目標とする。 【事前学習】教科書94ページから97ページを予習しておくこと。（120分） 【事後学習】授業内容を説明できるようにしておくこと。教科書の例題3.3を解けるようにしておくこと。（120分） |
| 第13回 | 電圧変動率について説明し，計算できるようになることを目標とする。 【事前学習】教科書97ページから101ページを予習しておくこと。（120分） 【事後学習】授業内容を説明できるようにしておくこと。教科書の例題3.4,3.5,章末問題(5),(6),(7)を解けるようにしておくこと。（120分） |
| 第14回 | 変圧器の損失と効率について説明し，計算できるようになることを目標とする。 【事前学習】教科書97ページから107ページを予習しておくこと。（120分） 【事後学習】授業内容を説明できるようにしておくこと。教科書の例題3.6,章末問題(14),(15)を解けるようにしておくこと。（120分） |
| 第15回 | 変圧器の構造と冷却，並行運転の条件，三相変圧器，特殊変圧器について説明し，計算できるようになることを目標とする。 【事前学習】教科書79ページから91ページ，107ページから129ページを予習しておくこと。（120分） 【事後学習】これまでの授業内容を説明できるようにしておくこと。教科書の例題，章末問題を全て解けるようにしておくこと。（120分） |
その他
| 教科書 |
猪狩武尚著 『新版 電気機械学 [978-4-339-00733-6]』 コロナ社 2001年
教科書に沿って講義を行うので教科書は必須である。
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| 参考書 |
尾本義一，多田隅進，山下英男，山本充義，米山信一著 『電気学会大学講座 電気機器工学I（改訂版） [978-4-88686-115-3]』 オーム社 1987年
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| 成績評価の方法 及び基準 |
毎回実施する演習および定期試験によりＳ～Ｄの成績評価を行う。 演習６０％，定期試験４０％ |
| 質問への対応 | 通常は対面授業時に質問してください。 新型コロナウイルスへの罹患等，対面授業に出席できない場合は電子メールで下記の要領で連絡してください。 宛先：naoi.kazuhisa@nihon-u.ac.jp 必ずNU-Gmailアカウントを利用して件名および本文に下記内容を明記してください。 件名：電気機器Ⅰに関する質問 本文：学生番号，氏名，質問内容 |
| 研究室又は 連絡先 |
対面による面談の場合はタワー・スコラ15階S1513号室となります。 オンラインによる面談を希望する場合は先ず電子メールで連絡してください。 オンライン（Zoom,GoogleMeet等）での面談実施方法を指示します。 |
| オフィスアワー |
金曜 駿河台 14:00 ～ 15:00 タワー・スコラ15階
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| 学生への メッセージ |
講義を最初から受講して演習を毎回提出してください。理解のできなかった問題は定期試験までに理解しておくことが重要です。 この科目は電気主任技術者の認定に必要な科目でもあり，特に電力関係の仕事や電気主任技術者の資格取得を目指すなら必須である。また，それ以外の場合でも電気技術者のもつ基礎知識として必要とされることから，しっかり勉強して欲しい。 |