| 科目名[英文名] | |||||
| 電気回路 [Electrical Circuit] | |||||
| 区分 | 工学部専門科目 | 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 | 022258 | ||
| 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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電気回路は、現代の生体医用計測機器はもちろんのこと、ほとんど全ての計測、制御、情報通信機器に必ず使われている。さらに、生体組織の電気的特性から生体情報を得る場合、生体組織を電気回路素子として解釈することが多々ある。したがって、将来生体医用計測機器の研究や開発に従事する者には、電気回路の基礎の修得が必須条件となる。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。 Class Code: pvklvws |
| 到達基準 |
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(1)回路素子の電気的特性、回路の接続構造とその数理的表現が理解できる。 (2)キルヒホッフの法則とそこから導かれる電気回路の基本法則が理解できる。 (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、鳳-テブナンの定理、ノートンの定理が理解できる。 (5)交流回路の正弦波定常波状態における複素数を用いた回路解析が理解でき、応用できる。 (6)交流電力について理解できる。 (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)共振回路について理解できる。 (9)結合インダクタとその等価回路表現、理想変圧器について理解できる。 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. 電気回路の基本概念(第1回) 電流、電圧、電力、回路素子、回路構造、回路解析についての基本概念について学ぶ。 2. 電気回路の基本法則(1)(第2回) キルヒホッフの法則、直列接続、並列接続、分圧、分流について学ぶ。 3. 電気回路の基本法則(2) (第3回) ブリッジ回路、Y-Δ変換、電源の削減と変換について学ぶ。 4 節点解析(第4回) 節点方程式、KCL(キルヒホッフの電流則)方程式から節点方程式への変換、電圧源や従属電源がある場合の節点解析について学ぶ。 5. 網目解析(第5回) 閉路方程式、KVL(キルヒホッフの電圧測)方程式から閉路方程式への変換、電流源や従属電源がある場合の網目解析について学ぶ。 6. 回路の基本定理(第6回) 重ね合わせの理、鳳-テブナンの定理、ノートンの定理について学ぶ。 7. 回路の基本定理を使った回路解析(第7回) 回路の基本定理を使い基本的な回路解析の演習を行う。 8. フェーザ法、インピーダンス、アドミタンス(第8回) 電圧、電流の振幅と位相角の情報を複素数によってあらわすフェーザ法、および回路素子の値を複素数であらわすインピーダンス、アドミタンスについて学ぶ。 9. フェーザによる交流解析(1)(第9回) フェーザを用い、交流回路におけるキルヒホッフの法則、直列接続、並列接続、分圧、分流、ブリッジ回路、Y-Δ変換、電圧源と電流源の等価変換を学ぶ。 10. フェーザによる交流解析(2) (第10回) フェーザを用い、交流回路における節点解析、網目解析を学ぶ。 11. フェーザによる交流解析(4) (第11回) フェーザを用い、重ね合わせの理、鳳-テブナンの定理、ノートンの定理について学ぶ。 12. 交流電力(第12回) 有効電力、無効電力、実効値、複素電力、最大伝送電力について学ぶ。 13．共振回路 (第13回) 直列共振回路、並列共振回路について学ぶ。 14．結合インダクタ (第14回) 結合インダクタのモデル、等価回路表現、理想変圧器について学ぶ。 15. 全体のまとめ(第15回) 期末試験を行う。 |
| 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 |
| 宮本 俊幸 「電気回路の基礎」コロナ社(2021年) ISBN 978-4-339-00940-8 |
| 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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小テストや宿題：25%程度 期末試験：75%程度 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 |
| 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 |
| 2022/03/31 19:55:22 |