2025年 理工学部 シラバス - 教養教育・外国語・保健体育・共通基礎
設置情報
科目名 | 教)電気(含実習) | ||
---|---|---|---|
設置学科 | 一般教育 | 学年 | 2年 |
担当者 | 松田 健一 | 履修期 | 後期 |
単位 | 2 | 曜日時限 | 水曜6 |
校舎 | 駿河台 | 時間割CD | Y36C |
クラス |
概要
学修到達目標 | 本科目では,電気工学の基礎的な事項を学び,それによって技術分野を中心とした理系教育の素養を養うことを目標とします. 到達目標は ・電磁気学の基礎を説明できる. ・電気回路の基礎を説明できる. ・電気工作の基礎を説明できる. ・電気工作を実際に行うことができる. |
---|---|
授業形態及び 授業方法 |
対面型の講義を実施する.一部,実習(工作等)も実施する. 実習については,講義室とは別の実習室に移動して実施する. |
履修条件 | 大学初年次程度の数学(ベクトル解析,微分積分,微分方程式)を履修していることが望ましい。また,高校の物理学(電磁気学,電気回路)の知識があれば授業の理解は早い。 |
ディプロマ・ポリシー(DP)及びカリキュラム・ポリシー(CP)との関連 | . |
授業計画
第1回 | 電磁気学や電気工学の概要と体系的な特徴を歴史的な経緯を踏まえて解説する. | 【事前学習】技術分野の目標や内容を事前に確認すること. 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理. | 【事前学習】2時間【事後学習】2時間 |
---|---|---|---|
第2回 | 電気の基礎1:静電気; 電荷-電界と電位-静電容量 静止した電荷の電気現象としてのクーロンの法則をもとに電界と電位及び静電容量などについて講義する。 | 【事前学習】事前に予告された部分の予習. 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理. | 【事前学習】2時間【事後学習】2時間 |
第3回 | 電気の基礎2: 電流と磁気; 磁気-電流の磁気作用-電磁力-電磁誘導 -インダクタンス 運動する電荷や電流の磁気作用としてアンペアの法則・ビオ-サバールの法則・ファラデーの法則について講義する。 | 【事前学習】事前に予告された部分の予習. 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理. | 【事前学習】2時間【事後学習】2時間 |
第4回 | 電気の基礎3:直流回路; 電圧・電流・電力-抵抗-オームの法則とキルヒホッフの法則-回路網;電気工学では電圧と電流という二量を用い回路の形で現象を解析することに特徴がある。その基礎としてオームの法則・キルヒホッフの法則などについて講義する。 | 【事前学習】事前に予告された部分の予習. 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理. | 【事前学習】2時間【事後学習】2時間 |
第5回 | 電気の基礎4: 静電容量-インダクタンス-過渡現象 抵抗以外の素子を用いた回路としてコンデンサの静電容量・コイルのインダクタンスなどにおける過渡現象について講義する。 | 【事前学習】事前に予告された部分の予習. 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理. | 【事前学習】2時間【事後学習】2時間 |
第6回 | 電気の基礎5:交流回路; 交流-交流の電力-交流のベクトル表示-交流回路の計算 時間的に周期的に変化する交流の電流や電圧は時間に対して一定の周期を持ち、正弦波状に変化する。交流回路では抵抗のほかにインダクタンスやキャパシタンスの値が電流の大きさと遺贈を決定するため、回路素子との関係を講義する。 | 【事前学習】事前に予告された部分の予習. 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理. | 【事前学習】2時間【事後学習】2時間 |
第7回 | 電気物性と電気材料:電気伝導-導電・抵抗材料 正の電荷を有する原子核と負の電荷を有する電子で構成される原子によって構成される物質の電気的な性質をボーア模型から説明し、導体や抵抗材料について講義する。 | 【事前学習】事前に予告された部分の予習. 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理. | 【事前学習】2時間【事後学習】2時間 |
第8回 | 電気物性と電気材料:半導体-絶縁物-磁性体 周期律表の第Ⅳ属に属する元素が共有結合した真性半導体と不純物半導体や、イオン結合などによる誘電体、及び金属結合などによる磁性体について講義する。 | 【事前学習】事前に予告された部分の予習. 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理. | 【事前学習】2時間【事後学習】2時間 |
第9回 | 電子回路素子:ダイオード-トランジスタ-集積回路 電子回路は抵抗やインダクタンス・コンデンサなどの受動的な線形特性素子のほかに能動的な非線形特性を有するダイオードやトランジスタなどを組み合わせて回路を構成するもので、能動素子の原理や特性について講義する。 | 【事前学習】事前に予告された部分の予習. 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理. | 【事前学習】2時間【事後学習】2時間 |
第10回 | 電子回路:整流回路-増幅回路-発振回路-変調・復調回路 電子回路とは受動的な線形特性素子のほかに非線形特性を有する能動素子などを組み合わせて、整流や増幅・発振・変復調作用などの動作をさせるもので、回路構成や原理について講義する。 | 【事前学習】事前に予告された部分の予習. 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理. | 【事前学習】2時間【事後学習】2時間 |
第11回 | 電気計測: 電圧・電流・電力-インピーダンス-ディジタル計測-波形観測 電気諸量のうち電圧や電流・電力などの基本量を測定する方法と、抵抗やインダクタンス・静電容量あるいはこれら素子の組み合わされたインピーダンスを測定する方法などについて講義する。 | 【事前学習】事前に予告された部分の予習. 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理. | 【事前学習】2時間【事後学習】2時間 |
第12回 | 電気の応用:光、熱への電気的変換と利用など 電気エネルギーを光のエネルギーに変える装置を光源と言い、照明に利用される各種のランプなどが存在している。また、熱エネルギーに変える装置を熱源と言い、様々な電気加熱の方式について構造や特性を講義する。【事前学習】教科書の196ページから226ページを読み、理解できない個所を質問できるようにまとめておく。(120分) | 【事前学習】事前に予告された部分の予習. 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理. | 【事前学習】2時間【事後学習】2時間 |
第13回 | 実習:電気工作の基礎を学ぶ. 実験実習の環境づくり. 安全対策. 道具・工具の種類. | 【事前学習】事前に予告された部分の予習. 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理. | 【事前学習】2時間【事後学習】2時間 |
第14回 | 実習:電気・電子回路の簡単な工作. はんだ付けを行うための準備 はんだ付け実習. 配線等の加工. | 【事前学習】事前に予告された部分の予習. 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理. | 【事前学習】2時間【事後学習】2時間 |
第15回 | 実習:これまでの総括として,与えられた課題について電気工作を実施する. | 【事前学習】事前に予告された部分の予習. 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理. | 【事前学習】2時間【事後学習】2時間 |
その他
教科書 |
1回目の講義で教科書に関する説明を行います.
教科書のみで不足する部分は別途講義資料等を配布します.
|
---|---|
参考書 |
『電気工学概論』 青木正喜 実教出版 1983年 第33版
大学受験用の高校レベルの参考書にも,良いものがある. 技術課程の教職を目指す場合,それらの参考書や中高の教科書も よい手本となる.
|
成績評価の方法 及び基準 |
講義に関する課題やレポート,実習の参加状況,実習における製作物等を総合的に評価する. |
定期試験等に ついて |
平常点やレポート等の課題による評価予定 |
質問への対応 | 電子メールであれば随時質問可.ただし回答は,授業時に対面で行う可能性がある. ZOOMによる質問も可.その場合は,事前に時間調整などを行います. |
研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎タワースコラS1615号室 TEL:03-3259-0772 E-mail: matsuda.kenichi@nihon-u.ac.jp |
オフィスアワー |
金曜 駿河台 10:30 ~ 12:00
|
学生への メッセージ |
教職は,常に自分が教壇に立って生徒に教えることを想定しながら学ぶことが大事です.細かい知識も大事ですが,生徒がこの分野に興味を持ってもらえるような知識の展開や話題が身に付くように心がけてください. |