概要:
電気回路は、電気電子工学の基礎をなす重要な科目である。本科目では、電気回路Iに引き続き、交流回路の基本定理・解析、共振回路、誘導回路、三相交流回路の電気回路の基礎について学ぶ。
授業の進め方・方法:
基本的には教科書に沿って進めるが、必要に応じて演習問題等の課題を課す。
注意点:
教科書:服藤 憲司 著 「例題と演習で学ぶ電気回路」森北出版株式会社
参考書:柴田尚志 著 「電気回路Ⅰ」コロナ社
家村道夫 他 著 「入門 電気回路 基礎編」オーム社
家村道夫 他 著 「入門 電気回路 発展編」オーム社
黒木修隆 編著 「電気回路I」オーム社
竹野裕正 編著 「電気回路II」オーム社
家村道夫 他 著 「入門 電気回路 発展編」オーム社
黒木修隆 編著 「電気回路I」オーム社
竹野裕正 編著 「電気回路II」オーム社
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
複素数の基礎 |
複素数の基礎をしっかり身につける。
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2週 |
正弦波交流の複素数表示 |
正弦波交流の複素数表示を理解できる。
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3週 |
フェーザ形式による表現 |
フェーザ形式による表現を理解し、回路解析に応用できる。
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4週 |
基本素子の交流回路 |
基本素子の交流回路の動作を理解できる。
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5週 |
複素インピーダンス |
複素インピーダンスの概念を理解し、回路解析に応用できる。
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6週 |
組み合わせ素子の交流回路 |
組み合わせ素子の交流回路の解析ができる。
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7週 |
RL直列回路、RC直列回路、RLC直列回路 |
RL直列回路、RC直列回路、RLC直列回路の特徴を理解し、解析ができる。
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8週 |
並列回路と複素アドミタンス |
並列回路と複素アドミタンスを理解し、回路ができる。
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2ndQ |
9週 |
交流回路の有効電力と力率 |
交流回路の有効電力と力率を理解し、計算できる。
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10週 |
交流電力の複素数表示 |
交流電力の複素数表示を理解し、各種電力との関係がわかる。
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11週 |
直列共振回路 |
直列共振回路の共振特性を理解する。
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12週 |
直列共振回路のQ値と半値幅 |
直列共振回路のQ値と半値幅を算出できる。
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13週 |
並列共振回路 |
並列共振回路の共振特性を理解する。
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14週 |
並列共振回路のQ値と半値幅 |
並列共振回路のQ値と半値幅を算出できる。
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15週 |
交流回路のキルヒホップの法則 |
交流回路のキルヒホップの法則を理解し、回路解析に応用できる。
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
枝電流法・閉路電流法・節点電位法 |
枝電流法・閉路電流法・節点電位法を理解し、回路解析に応用できる。
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2週 |
Y-Δ変換 |
Y-Δ変換の式を理解し、Y-Δ変換ができる。
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3週 |
交流ブリッジ |
交流ブリッジの特徴を理解し、解析ができる。
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4週 |
交流回路の重ね合わせの理 |
交流回路の重ね合わせの理を理解し、回路解析に応用できる。
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5週 |
交流回路のテブナンの定理 |
交流回路のテブナンの定理を理解し、回路解析に応用できる。
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6週 |
自己誘導 |
自己誘導現象を理解する。
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7週 |
相互誘導現象 |
相互誘導現象を理解する。
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8週 |
相互誘導回路 |
相互インダクタンスを用いて回路の解析ができる。
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4thQ |
9週 |
相互誘導回路の等価回路 |
相互誘導回路の等価回路を理解し、回路の解析ができる。
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10週 |
電源と負荷を持つ相互誘導回路 |
電源と負荷を持つ相互誘導回路の解析ができる。
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11週 |
三相交流回路 |
三相交流回路の構造を学び、特徴を理解する。
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12週 |
三相回路におけるΔ形回路とY形回路の変換 |
三相回路におけるΔ形回路とY形回路の変換ができる、
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13週 |
対称Y結線電源-Y結線負荷回路 |
対称Y結線電源-Y結線負荷回路の解析ができる。
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14週 |
対称Δ結線電源-Δ結線負荷回路 |
対称Δ結線電源-Δ結線負荷回路の解析ができる。
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15週 |
三相交流回路の電力 |
三相交流回路の電力の計算ができる。
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16週 |
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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 |
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 | |
重ねの理を説明し、直流回路の計算に用いることができる。 | 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、簡単な交流回路の計算ができる。 | 3 | |
フェーザを用いて、簡単な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 | |
正弦波交流の複素表示を説明し、これを交流回路の計算に用いることができる。 | 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 | |
網目電流法や節点電位法を用いて交流回路の計算ができる。 | 3 | |
重ねの理やテブナンの定理等を説明し、これらを交流回路の計算に用いることができる。 | 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 | |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 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 | |