過渡現象論

科目基礎情報

学校	豊田工業高等専門学校	開講年度	平成29年度 (2017年度)
授業科目	過渡現象論
科目番号	33103	科目区分	専門 / 選択
授業形態	講義	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	情報工学科	対象学年	3
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	新インターユニバーシティー　電気回路Ⅱ　佐藤義久 編著 （オーム社）ISBN978-4-274-20903-1／プリント
担当教員	安藤 浩哉

到達目標

(ア)RL直列回路やRC直列回路に関する回路方程式（微分方程式）を立てて解くことができる。
(イ)RLC直列回路に関する回路方程式（微分方程式）を立てることができる。
(ウ)RLC直列回路に関する微分方程式の解の意味を、減衰振動、臨界制動、過制動の場合に分けて説明することができる。
(エ)RL直列回路やRC直列回路やRLC直列回路の過渡現象をラプラス変換を用いて解くことができる。

ルーブリック

	理想的な到達レベルの目安 （優）	標準的な到達レベルの目安 （可）	未到達レベルの目安 （不可）
評価項目１	RL直列回路とRC直列回路に関する回路方程式（微分方程式）を立てて解くことができる。	RL直列回路またはRC直列回路に関する回路方程式（微分方程式）を立てて解くことができる。	RL直列回路やRC直列回路に関する回路方程式（微分方程式）を立てて解くことができない。
評価項目２	RLC直列回路に関する回路方程式（微分方程式）を立てて解くことができ、その解の意味を、減衰振動、臨界制動、過制動の場合に分けて説明することができる。	RLC直列回路に関する回路方程式（微分方程式）を立てて、減衰振動、臨界制動、過制動のいずれかの場合について解くことができる。	RLC直列回路に関する回路方程式（微分方程式）を立てて解くことができない。
評価項目３	RL直列回路やRC直列回路やRLC直列回路の過渡現象をラプラス変換を用いて解くことができる。	RL直列回路やRC直列回路の過渡現象をラプラス変換を用いて解くことができる。	RL直列回路やRC直列回路の過渡現象をラプラス変換を用いて解くことができない。

学科の到達目標項目との関係

本校教育目標 ② 基礎学力

教育方法等

概要:

過渡現象という言葉は、スイッチを入れて電源を接続したときの電圧や電流の変化や、逆にスイッチを切ったときの電圧や電流の変化を言う。このような電圧・電流の変化を調べることは、ディジタル回路のパルスの立ち上がりや立ち下がりなどの現象を調べることにも通じている。すなわち、高速なディジタル信号の伝送や情報通信に用いられる高周波信号の性質を理解したり、制御理論やディジタル信号処理について学ぶには、回路理論に関する知識は欠かすことができない。本講義では、回路に流れる電流や各部の電圧の過渡現象を、微分方程式を用いて解く方法を学び、さらにこれをラプラス変換を用いて解く方法を学ぶ。

授業の進め方・方法:

注意点:

「直流回路」および「交流回路」の講義内容が習得できているものとして講義を進める。必要に応じて、「直流回路」および「交流回路」の教科書を参考にする場合がある。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	シラバスを用いた授業説明、_x000D_１階線形常微分方程式の解き方，定常解と過渡解の意味	１階線形常微分方程式に関する説明や計算ができる。
		2週	コイルやコンデンサの電圧と電流の微分表現とその意味	コイルやコンデンサの電圧と電流の微分表現に関する説明や計算ができる。
		3週	RL直列回路の微分方程式の解き方，定常解と過渡解，時定数，初期値の与え方	RL直列回路の微分方程式の解き方，定常解と過渡解，時定数，初期値の説明や計算ができる。
		4週	RC直列回路の微分方程式の解き方，定常解と過渡解，時定数，初期値の与え方	RC直列回路の微分方程式の解き方，定常解と過渡解，時定数，初期値の説明や計算ができる。
		5週	電圧が複数回変わるような場合の過渡現象（RL直列回路，RC直列回路），演習	電圧が複数回変わるような場合の過渡現象（RL直列回路，RC直列回路）の説明や計算ができる。
		6週	電圧が複数回変わるような場合の過渡現象（RL直列回路，RC直列回路），演習	電圧が複数回変わるような場合の過渡現象（RL直列回路，RC直列回路）の説明や計算ができる。
		7週	RLC直列回路に関する過渡現象，特性方程式，固有角周波数，減衰振動，臨界制動，過制動	RLC直列回路に関する過渡現象，特性方程式，固有角周波数，減衰振動，臨界制動，過制動の説明や計算ができる。
		8週	RLC直列回路に関する過渡現象，特性方程式，固有角周波数，減衰振動，臨界制動，過制動	RLC直列回路に関する過渡現象，特性方程式，固有角周波数，減衰振動，臨界制動，過制動の説明や計算ができる。
	2ndQ
		9週	ラプラス変換と回路理論，基本関数のラプラス変換，ラプラス変換に関する基本的な定理の説明と演習	ラプラス変換と回路理論，基本関数のラプラス変換，ラプラス変換に関する基本的な定理の説明や計算ができる。
		10週	ラプラス変換を用いたRL 直列回路とRC 直列回路の過渡現象の解法	ラプラス変換を用いたRL 直列回路とRC 直列回路の過渡現象の説明や計算ができる。
		11週	ラプラス変換を用いたRL 直列回路とRC 直列回路の過渡現象の解法での初期値の扱い方	ラプラス変換を用いたRL 直列回路とRC 直列回路の過渡現象の解法での初期値の説明や計算ができる。
		12週	ラプラス変換を用いた任意の時間に電圧が複数回変わるような場合の過渡現象の解法，演習	ラプラス変換を用いた任意の時間に電圧が複数回変わるような場合の過渡現象の説明や計算ができる。
		13週	ラプラス変換を用いた任意の時間に電圧が複数回変わるような場合の過渡現象の解法，演習	ラプラス変換を用いた任意の時間に電圧が複数回変わるような場合の過渡現象の説明や計算ができる。
		14週	ラプラス変換を用いたRLＣ直列回路の過渡現象の解法，演習	ラプラス変換を用いたRLＣ直列回路の過渡現象の説明や計算ができる。
		15週	ラプラス変換を用いたRLＣ直列回路の過渡現象の解法，演習	ラプラス変換を用いたRLＣ直列回路の過渡現象の説明や計算ができる。
		16週

評価割合

	中間試験	定期試験	課題	合計
総合評価割合	30	50	20	100
専門的能力	30	50	20	100