電気回路解析

科目基礎情報

学校	阿南工業高等専門学校	開講年度	令和05年度 (2023年度)
授業科目	電気回路解析
科目番号	5596E03	科目区分	AZ / 選択
授業形態		単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	応用化学コース	対象学年	専1
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材
担当教員	中村 雄一

到達目標

１．基本素子の特性・作用について説明できる。
２．基本回路について回路方程式を導き、動的特性を説明できる。
３．ＬおよびＣを含む回路について回路方程式の導出・解法を説明できる。
４．システム方程式の概念を理解し、回路に対応するシステム方程式を表現できる。
５．システム方程式を解き、回路の動的特性を説明できる。

ルーブリック

	理想的な到達レベルの目安	標準的な到達レベルの目安	最低限の到達レベルの目安(可)
到達目標1	基本素子の特性・作用について、数式等を用いて詳細に説明できる。	基本素子の特性・作用についてその概要を式を用いて説明できる。	基本素子の特性・作用について説明できる。
到達目標2	基本回路について回路方程式を系統的に導くことができる。また、それを解き、動的特性を説明できる。	基本回路について回路方程式を導くことができる。また、方程式を解く手順を説明できる。	簡単な回路について回路方程式を導くことができる。
到達目標3	高階微分で表現される回路方程式を導くことができる。また、その解法を具体的に行える。	２階微分までで表現される回路方程式を導くことができる。また、その解法を説明できる。	１階微分で表現される回路方程式を導くことができる。また、その解法を説明できる。
到達目標4	システム方程式の概念を理解し、様々の回路に対応するシステム方程式を表現できる。	システム方程式の概念を理解し、基本的な回路に対応するシステム方程式を表現できる。	システム方程式の概念を理解し、簡単な回路に対応するシステム方程式を表現できる。
到達目標5	種々のシステム方程式を解き、回路の動的特性を詳細に説明できる。	基本的なシステム方程式を解き、回路の動的特性の概略を説明できる。	簡単なシステム方程式を解き、回路の動的特性の概略を説明できる。

教育方法等

概要:

システム状態方程式を用いて、種々の構成の回路に対する過渡現象を解析する。複数の種類の解析法について学修し、それぞれの特徴や手法を理解することで、目的に応じて最適な方法を選択して解析できることを目標とする。

授業の進め方・方法:

電気回路の動的特性を解析する考え方および手法について学ぶ。
授業内容の理解のため，演習およびレポート課題等も実施する。

注意点:

本講義の内容は線形力学系の解析に共通的に応用できる手法である。
ここでの表記法および解析手順について習熟することで、より実践的なシステム解析に応用できる力を養成する。

授業の属性・履修上の区分

ICT 利用

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	１．基本回路の動的特性 (1) 動的素子	基本回路について回路方程式を導き、動的特性を説明できる。 ・動的素子の個々の特性・作用について説明できる。
		2週	１．基本回路の動的特性 (2) 回路方程式	基本回路について回路方程式を導き、動的特性を説明できる。 ・基本回路に対する回路方程式を求められる。
		3週	１．基本回路の動的特性 (3) 動的特性	基本回路について回路方程式を導き、動的特性を説明できる。 ・基本回路の回路方程式を解き、動的特性について説明できる。
		4週	１．基本回路の動的特性 (3) 動的特性	基本回路について回路方程式を導き、動的特性を説明できる。 ・基本回路の回路方程式を解き、動的特性について説明できる。
		5週	２．動的解析法　　　 (1) 常微分方程式とその解法	ＬおよびＣを含む回路について回路方程式の導出・解法を説明できる。 ・定係数常微分方程式について理解し、その解法の手順を説明できる。
		6週	２．動的解析法　　　 (1) 常微分方程式とその解法	ＬおよびＣを含む回路について回路方程式の導出・解法を説明できる。 ・定係数常微分方程式について理解し、その解法の手順を説明できる。
		7週	２．動的解析法　　　 (1) 常微分方程式とその解法	ＬおよびＣを含む回路について回路方程式の導出・解法を説明できる。 ・定係数常微分方程式について理解し、その解法の手順を説明できる。
		8週	中間試験	中間試験までの授業内容の理解度を確認する。
	2ndQ
		9週	２．動的解析法 (2) ラプラス変換による解法	ＬおよびＣを含む回路について回路方程式の導出・解法を説明できる。 ・ラプラス変換を適用し、常微分方程式を解くことができる。
		10週	２．動的解析法 (2) ラプラス変換による解法	ＬおよびＣを含む回路について回路方程式の導出・解法を説明できる。 ・ラプラス変換を適用し、常微分方程式を解くことができる。
		11週	２．動的解析法 (3) 伝達関数	ＬおよびＣを含む回路について回路方程式の導出・解法を説明できる。 ・伝達関数の概念を理解し、電気回路をブロック線図で表現できる。
		12週	３．システム方程式とその解法 (1) システム方程式	システム方程式の概念を理解し、それを具体的に導出し、解くことができる。 ・システム方程式の概念を理解し、与えられた回路に対して導出できる。
		13週	３．システム方程式とその解法 (1) システム方程式	システム方程式の概念を理解し、それを具体的に導出し、解くことができる。 ・システム方程式の概念を理解し、与えられた回路に対して導出できる。
		14週	３．システム方程式とその解法 (2) システム方程式の解法	システム方程式の概念を理解し、それを具体的に導出し、解くことができる。 ・導いたシステム方程式を具体的に導くことができる。
		15週	３．システム方程式とその解法 (2) システム方程式の解法	システム方程式の概念を理解し、それを具体的に導出し、解くことができる。 ・導いたシステム方程式を具体的に導くことができる。
		16週	期末試験 答案返却時間	授業内容の理解度を確認する。

評価割合

	定期試験	小テスト	レポート・課題	発表	その他	合計
総合評価割合	80	0	20	0	0	100
基礎的能力	30	0	5	0	0	35
専門的能力	40	0	10	0	0	50
分野横断的能力	10	0	5	0	0	15