2023年 短期大学部 シラバス - ものづくり・サイエンス総合学科
設置情報
| 科目名 | 電気計測Ⅱ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | ものづくり・サイエンス総合学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 海老原 正明 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 木曜1 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | E41G |
| クラス | |||
| ポリシー | ディプロマ・ポリシー【DP】 カリキュラム・ポリシー【CP】 | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
| その他 | 実務経験のある教員による授業科目 | ||
概要
| 学修到達目標 | 電気計測Ⅱでは，電気計測Ⅰの履修で得た知識を基に，インピーダンスとその素子ならびにこれを計測するための交流ブリッジなどについて学ぶ。さらに，電力・電力量・周波数・波形・位相・スペクトル・磁気計測についてその原理を学び，種々の応用面についての知識を広める。本科目「電気計測Ⅱ」の履修と既に学んだ「電気計測Ⅰ」から， (1)測定とは何かが理解できる。 (2)電気諸量の測定原理を理解し，説明することができる。 (3)電気諸量の測定技術を用いることができる。 (4)測定対象を適切に表現することができる。 本授業科目はDP1及びCP1に該当しています。 科目ナンバリング:MFmEl-208 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
建設業（資源リサイクル・廃棄物処理技術開発部門）で勤務経験のある教員が，その経験を活かして，インピーダンスとその素子及びこれを計測するための交流ブリッジなどについて解説する。さらに，電力・電力量・周波数・波形・位相・スペクトル・磁気計測についてその原理を解説する。 ●基本的に教科書に沿って授業を進める。 ●板書とパワーポイントを併用した講義を主とするが，演習あるいは自己学習課題(宿題)を交えながら進める。自己学習課題は，事後学習の一環として解き，提出すること。提出された課題等は正誤を確認して連絡する。 ●演習により実際の場面に適用できる力を養い、自己学習課題を解くことで理解を深める。 |
| 履修条件 | ●電気計測Iの単位を取得していること。 ●微分，積分，三角関数，複素数に不安のある学生は，復習しておくこと。自ら学習することが難しい学生は，パワーアップセンターを利用するのも良い。 |
授業計画
| 第1回 | 【ガイダンス】科目「電気計測Ⅱ」において学ぶべき事柄を概説する。 【講義】教科書6.1節「インピーダンス」，6.2節「 交流用抵抗器」において，素子のインピーダンス・損失について学ぶ。最後に簡単な演習問題を実施する。 【事前学習】教科書の当該箇所を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（120分）。 【事後学習】勉強した重要項目について復習あるいは学生間で議論し発表できるようにしておくこと（120分）。 |
|---|---|
| 第2回 | 【講義】教科書6.3節「リアクタンス素子の損失を表す定数」、6.4節「コイル」，6.5節「コンデンサ」において，実際のリアクタンス素子の動作原理，等価回路について学ぶ。最後に簡単な演習問題を実施する。 【事前学習】教科書の当該箇所を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（120分）。 【事後学習】勉強した重要項目について復習あるいは学生間で議論し発表できるようにしておくこと（120分）。 |
| 第3回 | 【講義】教科書6.6節「三端子構成と四端子構成」において高・低インピーダンスの測定について学ぶ。また、6.7節の6.7.1「四辺ブリッジ」，6.7.2「四辺ブリッジの種類」において，伝統的なブリッジによるインピーダンスの測定方法について学ぶ。最後に簡単な演習問題を実施する。 【事前学習】教科書の当該箇所を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（120分）。 【事後学習】勉強した重要項目について復習あるいは学生間で議論し発表できるようにしておくこと（120分）。 |
| 第4回 | 【講義】教科書6.7節の6.7.3「変成器ブリッジ」，6.7.4「電子化ブリッジ」，6.7.5「インピーダンス計」において，やや新しいインピーダンスの測定法について学ぶ。最後に簡単な演習問題を実施する。 【事前学習】教科書の当該箇所を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（120分）。 【事後学習】勉強した重要項目について復習あるいは学生間で議論し発表できるようにしておくこと（120分）。 |
| 第5回 | 【講義】教科書6.8節「Qメータ」において，リアクタンス素子のQ値を測定する方法について学ぶ。また 6.9節「標準誘導器」，6.10節 「標準コンデンサ」においてリアクタンスの標準器について学ぶ。最後に簡単な演習問題を実施する。 【事前学習】教科書の当該箇所を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（120分）。 【事後学習】勉強した重要項目について復習あるいは学生間で議論し発表できるようにしておくこと（120分）。 |
| 第6回 | 【講義】教科書7.1節「直流電力の測定」，7.2節「交流電力の測定」，7.3節の「電力量計」のうち7.3.1「誘導形電力量計」，7.3.2「無効電力量計」，7.3.3「最大需要電力計」において，電力の定義，測定方法について学ぶ。最後に簡単な演習問題を実施する。 【事前学習】教科書の当該箇所を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（120分）。 【事後学習】勉強した重要項目について復習あるいは学生間で議論し発表できるようにしておくこと（120分）。再来週の理解度確認試験（中間）に備えること。 |
| 第7回 | 【講義】教科書7.3節のうち7.3.4「計器用変成器」，7.3.5「電力量計の種類」，7.3.6「電力量計の検定」において，電力測定の実際について学ぶ。最後に簡単な演習問題を実施する。 【事前学習】教科書の当該箇所を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（120分）。 【事後学習】勉強した重要項目について復習あるいは学生間で議論し発表できるようにしておくこと（120分）。次週の理解度確認試験（中間）に備えること |
| 第8回 | 【授業前半の理解度確認演習】授業前半の理解度確認演習問題の実施及び解説。 【事前学習】教科書6.1～7.3節を復習し，前半の理解度確認演習に備えること（120分）。 【事後学習】授業前半の理解度確認演習問題について、復習あるいは学生間で議論し発表できるようにしておくこと（120分）。 |
| 第9回 | 【講義】教科書8.1節「周波数の標準」，8.2節「周波数の測定」，8.3節「時間の測定」において，現在の技術で最も高精度に測ることの出来る周波数と時間の測定法について学ぶ。最後に簡単な演習問題を実施する。 【事前学習】教科書の当該箇所を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（120分）。 【事後学習】勉強した重要項目について復習あるいは学生間で議論し発表できるようにしておくこと（120分）。 |
| 第10回 | 【講義】教科書9.1節「波形の測定」，9.2節「位相の測定」において，時間とともに変化する電圧や電流の波形を観測する方法について学ぶ。最後に簡単な演習問題を実施する。 【事前学習】教科書の当該箇所を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（120分）。 【事後学習】勉強した重要項目について復習あるいは学生間で議論し発表できるようにしておくこと（120分）。 |
| 第11回 | 【講義】教科書9.3節「スペクトルの測定」，9.4節「測定器の応答速度」，9.5節「サンプリングの定理」，9.6節「ひずみの測定」において，スペクトル，サンプリング，ひずみの定義およびそれらの測定法について学ぶ。最後に簡単な演習問題を実施する。 【事前学習】教科書の当該箇所を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（120分）。 【事後学習】勉強した重要項目について復習あるいは学生間で議論し発表できるようにしておくこと（120分）。 |
| 第12回 | 【講義】教科書10.1節「磁界の測定」，10.2節「磁性材料の磁化曲線の測定」，10.3節「鉄損の測定」において，磁性材料の物性，その測定法の概略を学ぶ。最後に簡単な演習問題を実施する。 【事前学習】教科書の当該箇所を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（120分）。 【事後学習】勉強した重要項目について復習あるいは学生間で議論し発表できるようにしておくこと（120分）。再来週の理解度確認試験に備えること。 |
| 第13回 | 【講義】教科書11.1節「負帰還増幅器」，11.2節「OPアンプ」において計測用増幅器の概略を学ぶ。また11.3節「デシベル表示」において利得などの表現方法を学ぶ。最後に簡単な演習問題を実施する。 【事前学習】教科書の当該箇所を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（120分）。 【事後学習】勉強した重要項目について復習あるいは学生間で議論し発表できるようにしておくこと（120分）。来週の理解度確認試験に備えること。 |
| 第14回 | 【授業後半の理解度確認演習】授業後半の理解度確認演習問題の実施及び解説。 【事前学習】教科書8.1節以降で学んだ内容を復習し，授業後半の理解度確認演習に備えること（120分）。 【事後学習】授業後半の理解度確認演習問題について、復習あるいは学生間で議論し発表できるようにしておくこと（120分）。 |
| 第15回 | 【全体の理解度確認演習問題】授業全体の理解度確認演習問題の実施及び解説 【事前学習】授業全体で学んだ内容を復習し，授業全体の理解度確認演習に備えること（120分）。 【事後学習】授業全体の理解度確認演習問題について、復習あるいは学生間で議論し発表できるようにしておくこと（120分）。 |
その他
| 教科書 |
菅野允 『改訂 電磁気計測』 コロナ社 2018年 第26版
教科書の内容は実験レポートなどの作成に利用できるので熟読すること。
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| 参考書 |
菅野允 『電気器計測演習』 コロナ社
例題，問題が豊富である。また巻の後部には，電磁気現象の平易な解説がある。初めて計測を勉強する大学1-2年の学生にとっても，これらを解くあるいは熟読することによって，電磁気現象ならびに計測に対するより深い理解が得られはずであり，推奨する。
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| 成績評価の方法 及び基準 |
・出席が総授業回数の３／５に満たない場合は、履修放棄として扱い学業成績の査定は行わない。 ・平常点より評価する。 |
| 質問への対応 | 対面授業の前後の時間のほか、原則としてオフィスアワーの時間帯(下記参照)に遠隔で対応する。 授業時間以外の場合は、事前にメールで連絡すること。対応方法(メール、電話、Zoom等)はその都度指示する。 |
| 研究室又は 連絡先 |
ebihara.masaaki@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
木曜 船橋 12:15 ～ 13:15
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| 学生への メッセージ |
工学実験および物理実験で目にする諸現象の本質を理解すること，また実験レポートの作成に役立つ。 【令和３年度成績分布状況】履修者数11名、S:33.3%,A:22.2%,B:33.3%,C:11.1%,D:1人，E:1人 |