授業科目

電気回路
Circuit Theory 

担当者

准教授 陳 春平
前 木2
准教授 土屋 健伸
前 木2

単位

2

到達目標

本講義の到達目標は、受講生が、①電気・電子工学分野における電気現象を理論的に捉えるための電気回路論の役割を理解し、②電気回路を取り扱うための基礎法則・定理を理解し説明できること、③電気回路を解析するための回路網方程式の組み立て方法を理解し説明できること、④交流回路の記号解析法と代表的な交流回路の周波数特性を理解し、説明できることである。

授業内容

電気・電子工学の基本である電気回路論の基礎的事項を理解し、回路解析・設計への応用力を高めるため、以下に述べるような事柄について、随時、演習を交えながら講義する。
先ず、直流回路において基礎法則を理解し、回路網方程式の構成方法と解法を修得する。更に、複雑な回路網を簡潔に解析するための諸定理を学ぶ。 
次に交流回路における複素インピーダンスZ、複素アドミタンスYの概念を理解し、代表的な交流回路の周波数特性を習得する。
なお、本科目は電気主任技術者資格取得に関する以下の学科目の概要を含む。
1.直流回路、2.交流回路、3.回路素子、4.共振、5.線形解析

授業計画

教科書または配布資料に沿って講義を進める。教科書または配布資料に目を通した上で出席していることを前提に講義する。また、各回の授業内容は前回までの知識を基礎としている。従って、毎回の予習・復習が重要である。
各回の講義予定内容は以下に示す通りであるが、受講者の理解度により若干、変動することがある。
1.直流回路①
  電荷、電流および電位、電位差の概念を学び、キルヒホッフの電流則、電圧則およびオームの法則について学ぶ。
2.直流回路②
  抵抗およびコンダクタンスの直・並列接続回路、分圧および分流について学ぶ。直流ブリッジ回路、電源の等価変換、双対性の概念について学ぶ。
3.交流回路①
  交流電源について周波数、振幅および位相の概念を学習した後、電圧および電流の複素数表示について学ぶ。
4.交流回路②
  基本的な回路素子(抵抗、インダクタ、キャパシタ)のインピーダンスZおよびアドミタンスYの概念を学ぶ。
5.交流回路③
  交流回路の複素計算法による定常解析を学ぶ。
6.交流回路④
  交流電圧、電流の瞬時値と実効値の関係、有効・無効電力、力率を学んだ後、皮相電力とその計算法について学ぶ。
7.基本的な交流回路とその周波数特性①
  R-LおよびR-C直・並列回路のベクトル軌跡と周波数特性を学ぶ。
8.基本的な交流回路とその周波数特性②
  R-L-C直・並列回路のベクトル軌跡、周波数特性について学ぶ。また、共振および反共振現象を学ぶ。
9.線形回路の解析①
  グラフ理論の基礎を学び、回路網における閉路電流とその性質について学ぶ。
10.線形回路の解析②
  節点電圧とその性質を学んだ後、節点方程式の組み立て方法を学ぶ。
11.線形回路の解析③
  閉路方程式の組み立て方法について学ぶ。
12.線形回路の解析④
  線形性の概念および混合解析法を学ぶ。更に、テレヘンの定理を学ぶ。
13.線形回路の解析⑤
  相反定理について学んだ後、テブナンおよびノートン定理、補償定理を学ぶ。
14.まとめ
  本講義全体のまとめ及び質疑応答。

授業運営

おおむね、授業計画に従って、授業時間毎に履修すべき事項を解説する。毎回出席することが重要である。
また、履修事項の修得を確実にするために、各単元終了時に学習した内容に関する小テストを行う。

評価方法

直流回路や交流回路の解析法の原理を理解した上で、具体的な電気回路についての解析計算を効率的に行えることが重要である。
この観点から、平常点(小テスト、課題)40%、セメスター定期試験60%、として評価する。

オフィスアワー

開講時に各担当者より指示する。
[コロノ社(電子通信大学講座)]

使用書

川上正光『基礎電気回路I』[コロノ社(電子通信大学講座)]

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