| 科目名[英文名] | |||||
| 電気回路 [Electric Circuits] | |||||
| 区分 | 工学部専門科目等 | 選択必修 | 単位数 | 2 | |
| 対象学科等 | 対象年次 | 2～4 | 開講時期 | 1学期 | |
| 授業形態 | 1学期 | 時間割番号 | 022608 | ||
| 責任教員 [ローマ字表記] | |||||
| 田中 洋介 [TANAKA Yosuke] | |||||
| 所属 | 工学部 | 研究室 | メールアドレス | ||
| 概要 |
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現代の生体医用計測機器には必ず電気回路が関わっており、将来それらの開発に従事するには、電気回路の基礎を修得することが必須条件である。本科目では、抵抗、コンデンサ、コイルからなる直流回路、交流回路について学び、その応答を導出できるようになることを目的とする。 |
| 到達基準 |
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(1)回路の双対性（インピーダンス⇔アドミタンス）が理解できる。 (2)キルヒホッフの法則、節点解析法、網目解析法が理解できる。 (3)上記(1),(2)に基づき、回路方程式をたて、解くことができる。 (4)重ね合わせの理、および鳳-テブナンの定理、ノートンの定理、補償の定理、相反定理を理解できる。 (5)上記定理を回路特性の計算に応用できる。 (6)複素インピーダンスを理解し、交流回路の様々な計算に応用して使うことができる。 (7)電力に関する諸概念（瞬時電力、平均電力、実効値、力率、有効電力、無効電力、複素電力）を理解し、計算できる。 (8)フーリエ解析やラプラス解析を含む様々な微分方程式の解法を応用し、基本的な回路の応答を計算できる。 履修案内のカリキュラムマップを参照して下さい。 |
| 授業内容 |
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1. 直流回路と回路の基礎(1)(第1回) 回路要素とオームの法則、回路の双対性、キルヒホッフの法則について学ぶ。 2. 直流回路と回路の基礎(2)(第2回) 回路の方程式、および回路解析を行う上で有用な回路の諸定理について学ぶ。 3. 直流回路と回路の基礎 (第3回) 演習を通して直流回路に関する法則、諸定理を身につける。 4 交流回路(1)(第4回) インピーダンス、アドミタンスについて学ぶ。 5. 交流回路(2)(第5回) 交流回路の計算法、共振回路について学ぶ。 6. 交流回路(3)(第6回) 変圧器、電力回路、3相交流回路について学ぶ。 7. 交流回路(4)(第7回) フェーザ、ひずみ波交流について学ぶ。 8. 交流回路・演習(第8回) 演習を通して様々な交流回路の計算方法を身につける。 9. 微積分方程式による回路方程式の表現(第9回) 微積分方程式による回路方程式の表現について学ぶ。また、簡単な直流回路や交流回路の過渡現象についても取り組む。 10. 微積分方程式による回路方程式演習(第10回) 演習を通して、微積分方程式による回路方程式の表現と解法の定着を図る。 11. フーリエ級数、フーリエ変換、ラプラス変換と電気回路 (第11回) フーリエ級数、フーリエ変換やラプラス変換を用いた回路方程式の基本的な考え方について学ぶ。 12. フーリエ級数と電気回路・演習(第12回) 演習を通してフーリエ級数を用いた回路方程式の基本的な解法の定着を図る。 13. フーリエ変換と電気回路・演習(第13回) 演習を通してフーリエ変換を用いた回路方程式の基本的な解法の定着を図る。 14．ラプラス変換と電気回路・演習 (第14回) 演習を通してラプラス変換を用いた回路方程式の基本的な解法の定着を図る。 15. 全体のまとめ(第15回) |
| 履修条件・関連項目 |
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大学初年度までの数学、物理の内容を理解していることを前提とする。 関連科目：工学応用数学 授業時間30 時間に加え、本学の標準時間数に準ずる予習と復習を行うこと。 |
| テキスト・教科書 |
| 特に指定しない |
| 参考書 |
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曽根悟 ・檀良 「電気回路の基礎」朝倉書店(2014年) 鎌倉友男, 上芳夫, 渡辺好章,「電気回路」培風館(1998年) |
| 成績評価の方法 |
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小テスト+宿題：25%程度 期末試験：75%程度 【オンライン教育の場合の成績評価について（今後の状況により変更になる場合があります）】 オンライン教育における成績評価方法は、すべての出席を前提とし、双方向性を利用した学習意欲、小テストおよび課題、オンラインテスト等を総合的に評価し、本学が定める標準的な学修時間に相当する学修効果が認められる場合に単位を付与します。評価の割合は以下の通りです。 平常点、小テスト、宿題25%および最終的なレポート課題75%で評価します。総合評価により以下の基準で単位を付与します。S: 90 点以上、A：80 点以上90 点未満、B：70 点以上80 点未満、C：60 点以上70 点未満。 |
| 教員から一言 |
| 原理をよく理解し、原理に基づき問題に取り組む習慣をつけましょう。 |
| キーワード |
| 電気回路、直流回路、交流回路、フーリエ解析、ラプラス解析 |
| オフィスアワー |
| Tuesday 15:00-16:00 (@N1-206A) |
| 備考１ |
| 備考２ |
| 参照ホームページ |
| 開講言語 |
| 日本語 |
| 語学学習科目 |
| 更新日付 |
| 2020/07/06 13:30:45 |