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第 2 週  電路基本概念 

課程內容

單元簡介：

電路學第一章：電路基本概念

在單元中用淺顯易懂的解釋讓同學們對於電路與各種元件有基礎的認識，同時學習如何看科學常用的通用數量級數表示法，及電路學中常用的基本單位。

請先閱讀本週課程之學習建議！

請先閱讀本週課程之學習建議！

學習目標：

【知識】

  1. 學習者能夠重組電路，以戴維寧電阻、斷路電壓、短路電流等三項參數，重建戴維寧等效電路。

  2. 學習者能夠轉換電壓源為主的等效電路，並套用在以電流源為主的諾頓等效電路。

【態度】

  1. 學習者能夠完成戴維寧電阻、斷路電壓、短路電流等三項參數的計算技巧。認同戴維寧等效電路轉換前後的一致性。

  2. 學習者能夠歸納不同電路的等效轉換方式。

單元簡介：

電路學第二章：端點電壓分析法與網目電流分析法

第一部分-解析電阻電路，說明端點分析、克西荷夫電壓電流定律等等基礎概念，為接下來的課程打底。

第二部分-說明端點電壓及網目電流等基本分析法，也用試題作為輔助說明。

第 3 週  端點電壓分析法與網目電流分析法 

請先閱讀本週課程之學習建議！

學習目標：

【知識】

  1. 學習者能夠重組電路，以戴維寧電阻、斷路電壓、短路電流等三項參數，重建戴維寧等效電路。

  2. 學習者能夠轉換電壓源為主的等效電路，並套用在以電流源為主的諾頓等效電路。

【態度】

  1. 學習者能夠完成戴維寧電阻、斷路電壓、短路電流等三項參數的計算技巧。認同戴維寧等效電路轉換前後的一致性。

  2. 學習者能夠歸納不同電路的等效轉換方式。

單元簡介：

電路學第三章：

首先學會電壓電流源的源轉換及疊加法，再來講解戴維寧等效電路及其題型解析，諾頓等效電路理論，使解題時有不同工具方便簡化電路及計算。最後討論最大功率的轉移發生的條件。

第 4 週  戴維寧等效電路與諾頓等效電路 

請先閱讀本週課程之學習建議！

學習目標：

【知識】

  1. 學習者能夠識別運算放大器的電路符號。

  2. 學習者能夠套用理想的運算放大器規則，計算含有運算放大器的電路。

【態度】

  1. 學習者能夠認同運算放大器的用處。

  2. 學習者能夠結合基本概念與運算放大器的理想模型，分析電壓與電流。

單元簡介：

電路學第四章：運算放大器

了解運算放大器的真實樣貌與定位，還有理想模型下的電壓電流特性，再延伸學習運算放大器電路的設計與計算，認識電壓隨耦、反向放大、非反向放大等等各種放大電路的功能。

第 5 週  運算放大器

請先閱讀本週課程之學習建議！

學習目標：

【知識】

  1. 學習者能夠辨別電容與電感的外形與功能。

  2. 學習者能夠演算含有一個電容或是電感的電路。

【態度】

  1. 學習者能夠認同電容與電感的用處。

  2. 學習者能夠結合基本概念與電容電感的儲存能量特色，分析電壓與電流。

單元簡介：

電路學第5-1章：電容與電感1

本章節會先介紹電容及電感的樣貌與電路符號、運作原理及運算上的基本公式，並說明其個別串並聯特性，在將上述所學內容應用於開關電路之理解與計算，應用學習的部分介紹運算放大器與電容的結合—積分器和微分器。

第 6 週  電容與電感-1 

請先閱讀本週課程之學習建議！

學習目標：

【知識】

  1. 學習者能夠套用基本微積分公式與電容電感特性公式，進而計算電路中包含一個電容或是電感的電壓與電流。

  2. 學習者能夠辨別有無電壓電流源的情況，並依照此兩種情況調整計算與分析電路的方法

【態度】

  1. 學習者能夠歸納分別屬於電容與電感的公式。

  2. 學習者能夠統整與組合有無電壓電流源的情況，分析含有一個電容或電感的電路。

單元簡介：

電路學第5-2章：電容與電感2 - 含一個電容或電感的電路

在5-1中已經提到電容與電感的基本公式，在本章節中將定義一階微分電路，用無外加電源之RC、RL電路作為展示，並解說響應的基本定義。

第 7 週  電容與電感-2 

請先閱讀本週課程之學習建議！

學習目標：

【知識】

  1. 學習者能夠識別電容與電感在初始狀態下的初始值。

  2. 學習者能夠轉換電路開關成階梯函數的數學表示法。

【技能】

  1. 學習者能夠應用電容與電感初始值與接受能量連續現象。

  2. 學習者能夠結合基本微積分與電容電感公式，再加上電容與電感能量連續現象，計算出電路上的電壓電流值。

單元簡介：

電路學第6-1章：一階微分電路解題

本章節將對於一階微分電路的數學計算，包括解法、通解計算做更詳細的解說與練習，將先前幾章所學也一併應用進來，融合開關點路與階梯函數的關係，讓計算與理解更為容易。

第 11 週  一階微分電路

請先閱讀本週課程之學習建議！

學習目標：

【知識】

  1. 學習者能夠辨別含兩個電容或兩個電感或一個電容與一個電感的戴維寧等效電路圖。

  2. 學習者能夠演算含有兩個電容或兩個電感或一個電容與一個電感的戴維寧等效電路圖。

【技能】

  1. 學習者能夠歸納二階微分運算子法的電路分析處理程序。

  2. 學習者能夠統整有無電壓電流源的情況，分析含兩個電容或兩個電感或一個電容與一個電感的戴維寧等效電路圖。

單元簡介：

電路學第6-2章：二階微分電路

本章結在主要詳細解釋二階微分電路(RLC、雙電感、雙電容)的微分方程式如何列式及求解，以及其解所代表的意義(ex過組泥狀態)，另有解題大作戰，用習題來說明所學的應用。

第 12 週  二階微分電路 

請先閱讀本週課程之學習建議！

學習目標：

【知識】

  1. 學習者能夠套用複數的概念，進行複數計算。

  2. 學習者能夠透過RL電路的例子，比對出複數與相位表示法的轉換關係。

【態度】

  1. 學習者能夠接納複數應用於交流電路的原理。

  2. 學習者能夠透過RL電路的例子，知道選擇複數處理交流電壓電流的數值，較為簡易。

單元簡介：

電路學第7-1章：交流穩態分析-複數表示法與相量表示法

介紹交流電源，及其複數表示法與相量表示法，用交流RL電路認識阻抗與導納，亦了解交流RL電路之電壓電流關係。

第 13 週  交流穩態之複數表示法與相量表示法 

請先閱讀本週課程之學習建議！

學習目標：

【知識】

  1. 學習者能夠識別以複數計算交流型態的電壓電流關係式。

  2. 學習者能夠轉換電阻、電容、電感為阻抗的複數表示式。

【態度】

  1. 學習者能夠應用複數型態的克西赫夫電壓電流定律。

  2. 學習者能夠結合阻抗概念，分析交流電路。

單元簡介：

電路學第7-2章：交流穩態-分析法與電壓電流定律

本週將一一去看交流穩態下，電阻、電容、電感個別之電壓電流相位關係。正式介紹阻抗與導納的定義與數學形式，及其串並聯計算，最後證明克西荷夫定律於交流電中亦通用。

第 14 週  交流穩態之電壓電流定律 

請先閱讀本週課程之學習建議！

學習目標：

【知識】

  1. 學習者能夠使用複數解決交流電路的電壓電流分析法。

  2. 學習者能夠使用複數解決電源的重疊法、電源轉換法、戴維寧與諾頓簡化電路法。

【技能】

  1. 學習者能夠應用端點電壓分析法分析交流電路。

  2. 學習者能夠應用網目電流分析法分析交流電路。

  3. 學習者能夠結合克西荷夫電壓電流定律及電路分析法，計算交流電路。

單元簡介：

電路學第八章：交流電路分析方法原理及等效電路

介紹交流穩態下端點電壓及網目電流等分析方法，與重疊原理、源轉換的簡化電路法則之後。將其帶入等效電路計算中，於習題解釋中去熟悉各種分析及簡化方法。

第 15 週  交流穩態之端點、網目分析與等效電路 

請先閱讀本週課程之學習建議！

學習目標：

【知識】

  1. 學習者能夠識別相位圖與共振時的相位條件。

  2. 學習者能夠以複數計算反向放大、非反向放大電路、與完整的頻率響應分析。

【態度】

  1. 學習者能夠統整相位圖的觀念。

  2. 學習者能夠比較出直流與交流情況的反向放大與非反向放大電路的解法不同。

單元簡介：

電路學第九章：交流穩態-運算放大器及完全響應

講義9-1提到RLC電路的共振，及交流穩態下的運算放大器之反向放大電路與非反向放大電路，證明可知交流放大電路與直流幾乎相同。而9-2再次練習完全響應，計算出自然響應與激勵響應，過程中充分運用前面課堂中所學。

第 16 週  交流穩態之運算放大器與頻率響應 
第 8 週    作業一：黏土電路
第 9 週    期中考試
第 10 週  校外教學
第 18 週    期末考試
第 17 週    作業二：磁鐵陀螺

學習目標：

【知識】

  1. 學習者能夠分辨端點電壓與網目電流。

  2. 學習者能夠演算以端點電壓與網目電流兩種型態的電路。

【態度】

  1. 學習者能夠辨別端點電壓與網目電流。

  2. 學習者能夠衡量出不同電路下，哪些適合以端點電壓分析法處理、哪些適合以網目電流分析法處理。

第 1 週  課程介紹

老師自我介紹，簡介本課程之上課內容、上課方式、評分標準。

目標：

【知識】

  1. 學習者能夠以小組合作方式，在家中廚房親自操作並完成導電粘土與不導電粘土。

  2. 學習者能夠設計與創造出具有特色的粘土迴路玩具。並能夠自行驗證電路學中所提到的短路、斷路、串聯、並聯等現象。

【態度】

  1. 學習者能夠以小組合作方式，遵守分工的規定，確實執行合作計劃。

  2. 學習者能夠堅持做出符合規定的粘土，完成特色粘土迴路玩具，上台報告成果。

【技能】

  1. 學習者能夠以小組合作方式，設計與製作特色粘土迴路玩具。

  2. 學習者如果製作粘土失敗，可依照教材指示，修正做法。

學習目標：

【知識】

  1. 學習者能夠回憶第一章到第五章的內容。

  2. 學習者能夠演算第一章到第五章的內容。

【態度】

  1. 學習者能夠遵守考試規則，完成考題的填寫。

  2. 學習者能夠統整第一章到第五章的內容，解決問題。

學習目標：

【知識】

  1. 學習者能夠透過校外教學，轉換課堂學習知識、連結到日常生活中。

  2. 台灣科學教育館特展，每年展覽的主題不一定，學習者學習到的最新知識也不一定。

【態度】

  1. 學習者能夠接受與同學在課堂外的知識分享。

  2. 學習者能夠互相幫忙、班級成員主動分工安排規劃行程(包含買票、集合時間地點等等)、抵達參觀場所會主動遵守參觀規定。

學習目標：

【知識】

  1. 學習者能夠自主學習並能夠區別磁簧開關與普通開關的不同點。

  2. 學習者能由小組實作過程中判斷影響實作結果之可能因素。同時，考量可能失敗因素之後加以修正，達到學用合一。

【態度】

  1. 小組成員透過課後合作作業，學會接納及溝通彼此意見，並且利用各種形式的討論以達成共識。

  2. 學習者將主動遵守課堂規定，於報告時間之前完成作業。

  3. 學習者能欣賞自己組與其他組的創意作品，彼此良性競爭，培養榮譽感與自信心。

學習目標：

【知識】

1學習者能夠回憶第六章到第九章的內容。

2學習者能夠演算第六章到第九章的題目。

【態度】

1學習者能夠遵守考試規則，完成考題的填寫。

2學習者能夠統整第六章到第九章的內容，並耐心解決問題。

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