シラバス情報
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教員名 ： 米田 征司
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開講年度
2025年度
開講学期
後期
科目名
電気･計測工学概論
授業種別
講義
科目名（英語）
Introduction to Electrical Measurement Engineering
授業情報(授業コード・クラス・授業形態)
A0400054 電気･計測工学概論 [S3][対面]
担当教員
米田 征司
単位数
2.0単位
曜日時限
火曜3限
キャンパス
新宿
教室
A-0514教室
学位授与の方針
1 基礎知識の修得 0 ％
2 専門分野の知識・専門技術の修得 100 ％ 3 汎用的問題解決力の修得 0 ％ 4 道徳的態度と社会性の修得 0 ％ 具体的な到達目標
電気電子回路の動作を定量的に理解できる。電気電子機器を適切に使用できる。測定データを適切に処理できる。
受講にあたっての前提条件
複素数の代数計算と初等関数の微分・積分について修得していることが必要です。
授業の方法とねらい
現在科学技術の広範な領域において様々な電気・電子機器が使用されており、高度に発達した電気・電子技術を応用した計測機器が活用されています。この科目では、科学技術者に必要な電気、電子および計測の基礎を学びます。電気・電子回路の基本から計測への応用までを幅広く学習することで理解を深め、実務的な能力を身につけます。
AL・ICT活用
特に活用しない
第1回
授業形態
対面
事前学習
数学的準備として、複素数の基礎および初等関数とくに三角関数の微分積分計算について整理し、各自のノートに要点をまとめる。
参考書等を参照して、電磁気に関する物理量の定義、記号および単位を整理し、各自のノートにまとめる。 第1回の授業の準備として、参考書等を参照して、静電気に関するガウスの定理および静電容量について理解に努める。 4時間
授業内容
静電容量
電界の定義、静電気に関するガウスの定理、電荷と電位との関係、誘電体の働き、および電気電子回路の要素としての静電容量の計算方法を講義する。 事後学習・事前学習
第1回の授業で学んだ各物理量の単位およびを公式をノートにまとめ、授業中に示された静電容量に関する課題を行って実力として定着させる。
参考書等を参照して、オームの法則、キルヒホッフの法則、直流電力の計算方法、およびテブナンの定理について理解に努める。 4時間
第2回
授業形態
対面
授業内容
抵抗と直流回路
直流回路におけるオームの法則と、キルヒホッフの法則を用いた電流や電力の計算方法、およびテブナンの定理に基づく等価回路の考え方について講義する。 事後学習・事前学習
第2回の授業で学んだ公式および計算手順の要点をノートにまとめ、授業中に示された合成抵抗の計算およびテブナンの定理を利用した計算の課題を行い、実力として定着させる。
参考書等を参照して、磁界、磁束、自己誘導について理解に努める。 4時間
第3回
授業形態
対面
授業内容
インダクタンス
磁界、磁束、磁束密度の定義と単位、アンペアの法則、磁性体の働き、および電気電子回路の要素であるインダクタンスの計算方法を講義する。 事後学習・事前学習
第3回の授業で学んだ公式および計算手順の要点をノートにまとめ、授業中に示されたインダクタンスに関する課題を行い、実力として定着させる。
参考書等を参照して、正弦波交流の周波数と位相、最大値と実効値との関係、複素数を用いた表現方法について理解に努める。 4時間
第4回
授業形態
対面
授業内容
正弦波交流
交流電圧・電流を時間の関数として表す式、実効値の定義および最大値との関係、複素ベクトルを用いた表現法、および交流回路の電圧・電流の計算方法を講義する。 事後学習・事前学習
第4回の授業で学んだ公式および計算手順の要約をノートにまとめ、授業中に示された交流回路の計算に関する課題を行い、実力として定着させる。
参考書等を参照して、静電容量やインダクタンスにおける電圧と電流の関係、リアクタンスおよびインピーダンスについて理解に努める。 4時間
第5回
授業形態
対面
授業内容
インピーダンス
静電容量（コンデンサ）やインダクタンス（コイル）における電圧と電流の関係、リアクタンスの性質、インピーダンスを用いた交流回路の計算方法について講義する。 事後学習・事前学習
第5回の授業で学んだ公式および計算手順の要点をノートにまとめ、授業中に示されたインピーダンスを用いた計算演習を行って、実力として定着させる。
参考書等を参照して、交流電力の考え方および共振回路について理解に努める。 4時間
第6回
授業形態
対面
授業内容
交流回路
複素ベクトル表示を用いて交流回路を計算する方法、交流電力の表し方、および共振回路の働きについて講義する。 事後学習・事前学習
第6回の授業で学んだ公式および計算手順の要点をノートにまとめ、授業中に示された交流電力の計算および共振回路に関する課題を行って、実力として定着させる。
参考書等を参照して、接合ダイオード、接合トランジスタ、電界効果トランジスタについて理解に努める。 4時間
第7回
授業形態
対面
授業内容
電子デバイス
接合ダイオード、接合トランジスタ、電界効果トランジスタの構造と働きについて講義する。 事後学習・事前学習
第7回の授業で学んだダイオードやトランジスタの働きおよびその計算手続きの要点をノートにまとめ、授業中に示された接合トランジスタおよび電界効果トランジスタに関する課題を行って、実力として定着させる。
参考書等を参照して、hパラメータによる等価回路の考え方、増幅回路と発振回路の働きについて理解に努める。 4時間
第8回
授業形態
対面
授業内容
電子回路
hパラメータを用いた四端子等価回路、増幅回路の働き、帰還回路の働きと発振回路の動作原理について講義する。 事後学習・事前学習
第8回の授業で学んだhパラメータ等価回路における入出力の関係、および増幅回路と発振回路の働きについて要点をノートにまとめ、授業中に示されたhパラメータ等価回路および負帰還増幅器に関する課題を行って、実力として定着させる。
参考書等を参照して、変圧器の構造と動作原理、および整流器の働きについて理解に努める。 4時間
第9回
授業形態
対面
授業内容
電気エネルギーの変換
変圧器の構造と動作原理、整流器の働きと整流回路、および電圧変動率について講義する。 事後学習・事前学習
第9回の授業で学んだ変圧器と整流回路の働き、およびこれらに関する計算手続きの要点をノートにまとめ、授業中に示された変圧器および電源装置に関する課題を行って、実力として定着させる。
参考書等を参照して、直流と交流の発電機と電動機の原理、および三相交流について理解に努める。 4時間
第10回
授業形態
対面
授業内容
電気機械
直流および交流の発電機・電動機の原理と特徴、三相交流の原理と三相電力の計算法、電気エネルギーと機械エネルギーの変換について講義する。 事後学習・事前学習
第10回の授業で学んだ各種電動機・発電機の特徴および三相電力の計算手順の要点をノートにまとめ、授業中に示された三相電力および電動機に関する課題を行って、実力として定着させる。
参考書等を参照して、電圧計、電流計および単相電力計について理解に努める。 4時間
第11回
授業形態
対面
授業内容
電気電子計測
電圧計、電流計および単相電力計の構造と働き、倍率器と分流器の計算方法およびディジタル計測器の構成と特徴について講義する。 事後学習・事前学習
電圧計、電流計および単相電力計の構造と働き、および倍率器と分流器の計算方法について要点をノートにまとめ、授業中に示された倍率器と分流器に関する課題を行って、実力として定着させる。
参考書等を参照して、正規分布、不偏分散と標準偏差、直線回帰について理解に努める。 4時間
第12回
授業形態
対面
授業内容
測定データの処理
正規分布を前提とした標準偏差、不確かさを含む測定データの表現方法、および回帰計算による実験データ処理について講義する。 事後学習・事前学習
不確かさを含む測定データの表現方法および直線回帰計算の手順について要点をノートにまとめ、授業中に示された実験データの処理に関する課題を行って、実力として定着させる。
参考書等を参照して、演算増幅器およびデータロガーについて理解に努める。 4時間
第13回
授業形態
対面
授業内容
物理・化学量の計測
演算増幅器の働きと特徴、各種センサーの特徴、およびデータロガーの構造と特徴について講義する。 事後学習・事前学習
第1回から第13回までの授業内容について、各項目ごとに要点をまとめて整理する。（第13回については演算増幅器と各種センサーの特徴、およびデータロガーの構造と特徴について要点をまとめる。）
第1回から第13回までの課題を解きなおし、ノートを振り返り、参考書等も参照して、学習内容を総復習する。 6時間
第14回
授業形態
対面
授業内容
学修到達度の確認（授業内試験）を行う。
事後学習・事前学習
授業内試験で十分解くことができなかった問題を振り返り、各自のノートおよび参考書を参照して不足している点を補う。
2時間
第15回
授業形態
遠隔（オンデマンド）
授業内容
試験問題の解答例を示して解説し、試験結果に基づいて全体の講評を行う。
事後学習
講評を参考にして不足部分を補い、学力として定着させる。
2時間
成績評価の方法
授業内課題および授業内試験に基づいて評価する。
課題の評点30%＋試験の評点70%とし、 A+, A, B, C, Dを合格とする。 受講生へのフィードバック方法
授業内課題については授業内で全体の講評を述べ、授業内試験については第15回にオンデマンドで全体の講評を行う。
教科書
指定教科書なし。
授業資料をKU-LMS上で配布する。 参考書
「電気電子工学概論」磯村滋宏、松井景樹、松岡良輔、渡辺健二（朝倉書店）
「基礎電気電子計測」信太克規（数理工学社） オフィスアワー
授業が実施される火曜日に、授業後の教場で実施
受講生へのメッセージ
用語や数式の細かな取り扱いばかりにとらわれることなく原理・原則に基づいて理解することに集中すれば、必ず実力が身につきます。
実務家担当科目
実務家担当科目ではない
実務経験の内容
教職課程認定該当学科
機械理工学科／まちづくり学科／建築学科／建築デザイン学科
その他の資格・認定プログラムとの関連
関連する科目でない
教育課程コード
Ⅲ3c
教育課程コードの見方【例】 Ⅰ2a（Ⅰ…Ⅰ群、2…2年配当、a…必修） ※ a : 必修 b : 選択必修 c : 選択 ※複数コードが表示されている場合には入学年度・所属学科の学生便覧を参照のこと
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