授業科目名:【H21カリキュラム】医用工学(1063)担当教員:門間正彦 

開講学期および日時:
  後期  水曜日   1時限
1年次[必修]  2単位  30時間

(授業概要)
 高度な電子回路や制御回路を装備した放射線機器の仕組みと働きを理解するために必要な電気・電子工学に関する基礎知識の習得を図る。電気回路及び交流理論を中心に学習し、回路計算に習熟する。さらに電気回路の過渡現象、基本電気計測、電子工学の基礎、電子回路などの基礎的事項について広く学習する。

(教育目標)
放射線機器の学習に必要な電気工学および電子工学に関する基礎知識を身につける。

(行動目標)
1 オームの法則、キルヒホッフの法則、テプナンの定理などの基本法則を回路計算に適用できる。
2 正弦波交流の振幅、周波数、角周波数、周期、位相、平均値、実効値などの関係を説明できる。
3 交流回路の電圧、電流、インピーダンスの関係を説明できる。
4 ベクトル記号法を用いる交流回路の計算ができる。
5 交流電力、力率の意味を説明できる。
6 平衡3相回路の理論を理解し、回路計算ができる。
7 LCR回路の過渡現象における波形と時定数の関係を説明できる。
8 指示電気計器の動作原理について説明できる。
9 インピーダンス整合とその効果を説明できる。
10 電子の性質、原子内の電子の状態を理解し、導体、絶縁体、半導体の相違を説明できる。
11 ダイオードの特性を説明できる。
12 トランジスタおよびFETの構造、動作原理、特性の概略を説明できる。
13 主な半導体素子の原理と働きを説明できる。
14 トランジスタの等価回路を説明できる。
15 トランジスタ増幅器の原理を説明できる。
16 負帰還の原理と効果を説明できる。
17 発振の原理を説明できる。
18 演算増幅器について説明できる。
19 演算回路の入出力電圧の関係式を導出できる。
20 波形変換回路の動作を説明できる。
21 電源回路の動作を説明できる。

(授業計画)
時間授業内容行動目標担当教員教授・
学習法
121 直流回路  【① 電流と電圧、② オームの法則、③ キルヒホッフの法則、④ 直流ブリッジ、⑤ 対象回路、⑥ Δ-Y変換回路】1門間講義
222 正弦波交流  【① 交流、② 正弦波交流の瞬時値と位相、③ 正弦波交流の平均値と実効値、④ 任意の交流波形の平均値と実効値】2門間講義
323 ベクトル記号法  【① 複素数、② フェーザ表示、② 交流回路素子のフェーザ表示】4門間講義
424 交流回路素子の直列接続  【① RL直列回路、② RC直列回路、③ RLC直列回路】3,4 門間講義
525 交流回路素子の並列接続  【① RL並列回路、② RC並列回路、③ RLC並列回路】3,4 門間講義
626 交流の電力と力率  【① 瞬時電力と平均電力および力率、② 有効電力、③ 無効電力、皮相電力】5門間講義
727 3相交流回路   【① 対称3相交流、② 対称3相交流電圧のY-Δ変換、③ 対称3相交流電流のY-Δ変換、④ 対称3相交流の電力】6門間講義
82中間試験門間
928 過渡現象  【① RC直列回路の過渡現象、② RC直列回路の過渡現象】  9 基本電気計測 7,8,9 門間講義
10210 半導体素子  【① 半導体内における伝導現象、② ダイオード】 10,11 門間講義
11211 電子回路  【① トランジスタ、② FET、③ 半導体応用素子、④ トランジスタの等価回路と増幅回路】  12,13,14,15 門間講義
12212 負帰還増幅回路  【① 負帰還増幅回路の動作、② 負帰還の方式、③ 負帰還による効果】  13発振回路  【① 発振の原理、② LC発振回路、③ CR発振回路】 16,17 門間講義
13214 演算増幅器と演算回路  【① 理想増幅器の条件、② 反転増幅回路の動作、③ 非反転増幅回路の動作、④ 加算回路、⑤ 減算回路、⑥ 微分回路、⑦ 積分回路】18,19門間講義
14215 電源回路  【① 半波整流回路、② 全波整流回路、③ ブリッジ整流回路、④ 定電圧回路  16 波形変換回路  【① 微分回路と積分回路、② クリッパ回路とリミッタ回路、③ トランジスタのスィツチング動作、④ 無安定マルチバイブレータ、⑤ 単安定マルチバイブレータ、⑥ 双安定マルチバイブレータ】20,21門間講義
152期末試験門間

総括的評価
講義中に1回の中間試験、学期末に期末試験を行う。評価割合は中間試験40%、期末試験40%,出席状況20%により評価する。  【再受験の取扱:有, 出席時間数要件:2/3以上】

教科書:
1)高橋 寛「わかりやすい電気基礎」(コロナ社)
2)福士政広「医用工学」(メジカルビュー社)

参考書:


その他資料:


担当教員から
医用放射線機器の動作や取り扱いに関する理解を深めるために必要である。