概要:
正弦波交流回路の基本法則や諸定理を学習し，これらを用いた回路網解析法の習得を目的とする。電気回路は２年次からの継続として，２年間で完成する。基本的な回路の周波数特性，過渡現象などについても学習し，電気回路に関する知識，理解を深める。
授業の進め方・方法:
授業は毎回，前半を学習項目についての講義にあて，後半は，回路計算法を習得するための例題・演習にあてる。演習が終了しない場合は，宿題とし，期限を決めて提出させる。
注意点:
本科目は、電気回路基礎，プロジェクト実習，応用数学Ａ，などと関連する。２学年科目の微分積分皿，代数幾何，物理Ｈの知識、特に，三角関数，対数，行列，微分・積分，複素数などの知識が必要である。他の多くの科目と継続されるので，基礎知識をしっかり身につけることが重要である。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス，交流回路の基礎，および回路要素の直列，並列接続 |
正弦波交流について，Ｒ，Ｌ，Ｃ素子における正弦波交流電圧と電流の関係を説明できる。そして，周波数，位相，平均値，実効値，瞬時値の計算ができる。また，フェーザ表示，複素数表示を用いて，直列・並列接続の交流回路の計算ができる。加えて，インピーダンスとアドミタンスを説明し，これらを計算できる。
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| 2週 |
直列接続，並列接続
交流回路の電力 |
瞬時値，フェーザ表示，複素数表示を用いて より複雑な直並列接続の交流回路の計算に用いることができる。
また，交流回路で消費される有効電力 皮相電力，力率を説明し，これらを計算できる。
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| 3週 |
Ｙ－△変換，△－Ｙ変換
キルヒホッフの法則 |
交流回路網にY-△変換，△-Y変換を適用し，回路要素の電流・電圧を計算できる。また，交流回路網にキルヒホッフの法則を適用し，回路要素の電流・電圧を計算できる。
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| 4週 |
重ねの理
テブナンの定理 |
交流回路網に重ねの理を適用し，回路要素の電流・電圧を計算できる。また，交流回路網にテブナンの定理を適用し，回路要素の電流・電圧を計算できる。
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| 5週 |
交流回路網まとめ |
複雑な交流回路網に諸定理を適用し，電流・電圧を自在に計算できる。
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| 6週 |
前期中間試験 |
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| 7週 |
前期中間試験の解説
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| 8週 |
交流回路の周波数特性 |
簡単な回路についてその周波数特性を求めることができる。また，ＲL，ＲＣ回路についてその周波数特性やフェーザ軌跡を求めることができる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
フィルタ回路 |
簡単な低域通過フィルタ，高域通過フィルタを設計できる。
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| 10週 |
共振回路 |
直列共振回路の計算ができ，フェーザ軌跡を求めることができる。また，共振回路の現象について理解し，共振周波数や半値幅，Q値を計算できる。
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| 11週 |
誘導結合回路 |
電磁気学の現象論に基づき，相互誘導を説明できる。
また，相互誘導回路の計算ができる。
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| 12週 |
変圧器 |
鉄心の有無による相互誘導回路の振舞を理解し，変圧器回路の計算ができる。さらに，理想変圧器を説明し，計算できる。
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| 13週 |
過渡現象第１回 |
過渡現象の概念を説明でき，ＲＬ直列回路の単エネルギー回路の直流応答を計算し，過渡応答の特徴および時定数を計算できる。また，ＲＣ直列回路等の単エネルギー回路の直流応答を計算し，過渡応答の特徴および時定数を計算できる。
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| 14週 |
過渡現象第２回 |
パルス波形の微分・積分の計算および作図ができる。
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| 15週 |
前期末試験 |
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| 16週 |
前期末試験の解説 |
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| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 電気 | 導体と不導体の違いについて、自由電子と関連させて説明できる。 | 3 | |
| オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。 | 3 | |
| 抵抗を直列接続、及び並列接続したときの合成抵抗の値を求めることができる。 | 3 | |
| ジュール熱や電力を求めることができる。 | 3 | |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電気回路 | 電荷と電流、電圧を説明できる。 | 3 | |
| オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。 | 3 | |
| キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。 | 3 | |
| 合成抵抗や分圧・分流の考え方を用いて、直流回路の計算ができる。 | 3 | |
| ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 3 | |
| 電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
| 正弦波交流の特徴を説明し、周波数や位相などを計算できる。 | 3 | |
| 平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
| 正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 3 | |
| R、L、C素子における正弦波電圧と電流の関係を説明できる。 | 3 | |
| 瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | |
| フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | |
| インピーダンスとアドミタンスを説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
| キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | |
| 合成インピーダンスや分圧・分流の考え方を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | |
| 直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 3 | |
| 相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。 | 3 | |
| 理想変成器を説明できる。 | 3 | |
| 交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
| RL直列回路やRC直列回路等の単エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 3 | |
| RLC直列回路等の複エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 3 | |
| 重ねの理を用いて、回路の計算ができる。 | 3 | |
| テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。 | 3 | |
| 電力 | 三相交流における電圧・電流(相電圧、線間電圧、線電流)を説明できる。 | 3 | |
| 電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ変換ができる。 | 3 | |
| 対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。 | 3 | |
| 変圧器の原理、構造、特性を説明でき、その等価回路を説明できる。 | 3 | |
| 計測 | 指示計器について、その動作原理を理解し、電圧・電流測定に使用する方法を説明できる。 | 3 | |
| 倍率器・分流器を用いた電圧・電流の測定範囲の拡大手法について説明できる。 | 3 | |
| 電圧降下法による抵抗測定の原理を説明できる。 | 3 | |
| ブリッジ回路を用いたインピーダンスの測定原理を説明できる。 | 3 | |
| 情報系分野 | その他の学習内容 | オームの法則、キルヒホッフの法則を利用し、直流回路の計算を行うことができる。 | 3 | |
| 分野別の工学実験・実習能力 | 電気・電子系分野【実験・実習能力】 | 電気・電子系【実験実習】 | キルヒホッフの法則を適用し、実験結果を考察できる。 | 3 | |
| 分流・分圧の関係を適用し、実験結果を考察できる。 | 3 | |
| ブリッジ回路の平衡条件を適用し、実験結果を考察できる。 | 3 | |
| 重ねの理を適用し、実験結果を考察できる。 | 3 | |
| インピーダンスの周波数特性を考慮し、実験結果を考察できる。 | 3 | |
| 共振について、実験結果を考察できる。 | 3 | |