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科目名 電気回路2および演習 
担当者氏名

山中 三四郎

全開講対象学科 理工学部電気電子工学科
年次 2年次 
クラス  
講義学期 前期 
単位数
必選区分  
学期・曜日・時限  
部門 専門教育部門-電気電子工学専門科目 
備考 本授業はCP2・3・4およびDP2に該当する 



準備学習・事後学習
予習として、各回の授業に関する情報を収集して読んでおくこと。
復習として、授業内容をレポート用紙にまとめ理解を深めること。
試験・課題の解説は個別に対応する。
毎回、講義時間の半分の自学自習が求められます。 
履修上の留意
電気基礎理論Ⅰと電気回路Ⅰおよび演習を習得していることを前提とする。
疑問な点は授業中に質問し、あとに残さないことが重要である。
講義の前にテキストに目を通して、不明な点を整理しておくこと。
全ての電気電子工学の基礎となる基本事項となるので、自在に使いこなせるようしっかり取り組むこと。 
授業の概要と目的
電気回路2および演習においては,(1)ひずみ波交流をフーリエ級数に展開し,正弦波交流に重ね合わせする方法およびその例,(2)RL,RC,LC,RLC回路に直流および交流を印加した場合の過渡現象,(3)一端子対回路の周波数応答と回路合成,(4)二端子対回路のパラメータの算出法とその接続方法について学ぶ。(科目ナンバリングコード:TE21103) 
サブタイトル
ひずみ波交流,過渡現象,一端子対回路および二端子対回路 
到達目標
ひずみ波交流の電流計算が出来ること。また,過渡現象を理解すると共に一端子対回路および二端子対回路に習熟し,その解析が出来ること。 
授業計画
【項目欄】 【内容欄】
1. 過渡現象(1)  電気回路における定常状態,過渡状態,集中定数回路,分布定数回路の定義およびR,L,C素子の性質を学ぶ。レベル:R,L,C素子の性質を理解する。 
2. 過渡現象(2)  電気回路における回路方程式(微分方程式)の立て方、過渡解および定常解の求め方と初期条件の決定法を学び、RL回路に直流電源を印加した場合,および電源を取り去った場合の過度現象について学ぶ。レベル:RL回路の回路方程式(微分方程式)を立て、過度現象を説くことができる。 
3. 過渡現象(3)  RC回路においてコンデンサを充電する場合と放電する場合の過渡電流の計算方法を学ぶ。コンデンサに蓄えられるエネルギー,抵抗で消費されるエネルギーについて学ぶ。レベル:RC回路の過渡現象を解くことができる。 
4. 過渡現象(4)  RL,RC回路に交流電圧を印加した場合の過渡現象を学ぶ。LC回路に直流電圧を印加した場合およびコンデンサの電荷を放電した場合の過渡現象を学ぶ。レベル:RC,RL交流回路、LC直列回路の過度現象の計算ができる。

特殊波形のフーリエ級数への簡易展開法を学ぶ。担当者によっては中間試験を行う。レベル:いろいろなひずみ波交流波形のフーリエ級数への展開ができるようになる。 
5. 過渡現象(5)  RLC回路に直流電圧を印加した場合の過渡電流の求め方を学ぶ。
レベル:RLC回路の過渡現象を計算できる。 
6. ひずみ波交流(1)  ひずみ波交流の定義。ひずみ波交流をフーリエ級数(サイン波の基本波と高調波)に展開する意義、RLC回路の基本波電圧に対するインピーダンス,瞬時電流および電流の複素数表示,実効値などについて学ぶ。レベル:ひずみ波交流について理解する。 
7. ひずみ波交流(2)  RLC直列回路にひずみ波交流電圧(高調波を含む正弦波電圧)を印加した場合の電流計算を習得するとともにひずみ波交流の実効値,電力,力率,ひずみ率の定義および計算方法を学ぶ。レベル:RLC直列回路にひずみ波交流電圧を印加した場合、回路に流れる電流を計算することができる。 
8. ひずみ波交流(3)  フーリエ級数への展開方法,すなわち一般的な波形のフーリエ係数の求め方を学ぶ。レベル:フーリエ級数展開方法を理解する。 
9. ひずみ波交流(4)  特殊波形のフーリエ級数への簡易展開法を学ぶ。レベル:いろいろなひずみ波交流波形のフーリエ級数への展開ができるようになる。 
10. 一端子対回路(1)  一対の端子を持つ任意の受動線形回路を一端子対回路と呼ぶ。最初に、一端子対回路の周波数特性とインピーダンス、アドミタンスの関係を理解する。次に、直列共振、並列共振について学ぶ。レベル:一端子対回路の周波数特性と共振現象について理解する。 
11. 一端子対回路(2)  インダクタLとキャパシタCだけで構成されたリアクタンスだけを持つ回路をリアクタンス回路と呼ぶ。最初に、簡単なリアクタンス回路の周波数特性について学ぶ。次にリアクタンス回路の性質を理解する。最後に定低抵抗回路と逆回路についても触れる。
レベル:リアクタンス一端子対回路の周波数特性について理解する。 
12. 一端子対回路(3)  与えられたリアクタンス関数を実際の回路として実現することを回路合成と呼ぶ。本講義ではフォスター形回路について並列共振回路の直列接続と直列共振回路の並列接続を例にとり回路合成法を学ぶ。次に、カウエル型(はしご形)回路における回路合成法を学ぶ。レベル:与えられたリアクタンス関数にふさわしい回路合成ができる。 
13. 二端子対回路(1)  端子対を二つ持つ回路を二端子対回路と呼ぶ。本講義では二端子対回路の表現方法としてアドミタンス行列、インピーダンス行列、ハイブリッド行列、平直列行列、四端子行列について学ぶ。レベル:二端子対回路を様々な行列の形で表現できる。 
14. 二端子対回路(2)  二端子対回路の並列接続、直列接続、並列接続、縦続接続について学ぶ。
レベル:二端子対回路の接続方法を理解する。 
15. 総括  これまでの授業の重要点を要約し総括する。 
テキスト
【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. 基礎からの電気回路論  清水・村本・中條・伊藤・飯岡  コロナ社 
参考文献
【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. 「電気学会大学講座 電気回路論[2版改訂]」  平山・大附著  (社)電気学会 
2. 「電気学会大学講座 電気回路演習」  関根・豊田・曽根著  (社)電気学会 
3. 電気回路を理解する  小澤孝夫  昭晃堂 
4. 電気回路Ⅰ(基礎・交流編)  小澤孝夫  昭晃堂 
5. 電気回路Ⅱ(過渡現象・伝送回路編)  小澤孝夫  昭晃堂 
授業方法の形式
講義および演習 
成績評価方法及び評価基準
レポート100% 
受講生へのメッセージ
電気電子工学科の専門科目は,いずれも易しい学問ではない。単に講義に出席し,話を聞き,ノートを取っただけで理解するのは非常に難しい。電気回路理論2および演習も例外でなく,この科目に使用している数学や電気回路の公式を常に確認するとともに十分な復習をし,演習問題を自ら解いてほしい。また,疑問点があれば,授業中であれ,授業時間外であれ,遠慮なく質問してほしい。 
参考URL
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更新日時 2020/07/03 11:01


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