電気電子回路演習

学生1人に1台のUSB実験装置を貸与し、自宅においても回路実験が可能な環境を整えることにより、主体的な学びを実現することを目的とした演習。線形代数や微積分の基礎的な数学の知識から、回路シミュレータLTspiceや数値計算ツールoctaveも利用しながら、実際に動作する装置を作るところまで、自ら課題設定をしながら実施する。

講義詳細

年度・期
2020年度・後期
開催日
2020年10月01日 から 3月31日
開講部局名
工学部
使用言語
日本語
教員/講師名
下田 宏(エネルギー科学研究科 教授)
久門 尚史(工学研究科 准教授)
蛯原 義雄(工学研究科 准教授)
青木 学聡(情報環境機構 准教授)
石澤 明宏(エネルギー科学研究科 准教授)
木村 真之(国際高等教育院 特定講師)
田中 一(工学研究科 助教)
開催場所
オンライン講義
備考
シンポジウム講演映像 「自宅実験によるオンライン型回路演習」久門 尚史 准教授、外部のウェブサイト(国立情報学研究所)https://youtu.be/1alCNJsia2Y

シラバス

科目ナンバリング U-ENG26 26118 SJ72 開講年度・開講期 2020・前期
単位数 2 単位 授業形態 演習
対象学生 学部生 使用言語 日本語
曜時限 木3・4
教員
下田 宏(エネルギー科学研究科 教授)
久門 尚史(工学研究科 准教授)
蛯原 義雄(工学研究科 准教授)
青木 学聡(情報環境機構 准教授)
石澤 明宏(エネルギー科学研究科 准教授)
木村 真之(国際高等教育院 特定講師)
授業の概要・目的
1回生で修得した微積分・線形代数などの概念や電気電子回路の理論を結び付けて現象を理解し,電気電子工学の分野の基本的な考え方を修得する.また,個人の環境で自由に手軽にできる数値計算,回路シミュレーション,回路実験による試行錯誤を通して,自らが主体的な形で学習する.また,グループにおいて興味あるテーマを定め,ポスター発表等による議論を通して,互いに理解を深め,多様な考え方に触れる.
到達目標
電気電子回路に関する基本的な概念を,回路理論,数値計算,回路シミュレーション,回路実験を通して,多様な方向から結びつけて理解するとともに,電気電子工学の広い分野において主体的な考察ができるような基礎を身につけることを目標とする.
授業計画と内容
【概説】(1回)
本演習の概要、評価、目標、進め方について説明した後、演習環境の設定を行う.
【時間領域解析】(3回)
回路の微分方程式について,回路シミュレータによる解析,線形代数による相平面の解析,簡単な回路実験を通して,現象を低次元系に分解して理解する方法を学ぶ.
【周波数領域解析】(2回)
回路の交流理論について,時間領域の解析と結びつけて学習する.
【2ポート回路】(2回)
入力と出力をもつ回路について,極と零点という観点から周波数特性を構成する.
【グループ討論】(1回)
これまでの学習内容の理解を深め,ポスター発表の内容を検討する.
【能動回路】(3回)
バイアスの概念を理解し,増幅やスイッチ,帰還について,回路シミュレータや実験により理解を深める.
【発表会】(3回)
ポスター発表の準備と発表会を通して,学習内容の理解を深めるとともに,学習到達度の確認を行う.
成績評価の方法・観点
演習科目なので,授業に出席し課題に取り組むことが必須要件である.そのうえで,レポート等により,電気電子回路の理解の到達度を評価する.
具体的には100点満点からの減点法で、演習への積極的参加・取り組み姿勢の評価(最大約120点減点),事前・発展課題の評価(最大約50点減点),提出レポートの評価(最大約120点減点)から成績を算出する(0を下回った場合は0とする).
履修要件
電気回路基礎論および電気電子回路の履修を前提とする.
授業外学習(予習・復習)等
予習として自宅で事前課題を行い、PandAにて提出すること。復習として自宅で発展課題を行う。
参考書等
教科書
京都大学工学部電気系教室編:電気電子回路演習2020年度版

参考書等
奥村浩士: エース電気回路理論入門(朝倉書店)、北野正雄: 電子回路の基礎(レイメイ社)

タグ

#電気 #電子 #回路 #演習
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