概要:
直流回路の拡張としての交流回路を学ぶ．複素数を道具として使い，位相，実効値，インピーダンスを学ぶ．また，複素数を使って簡単な交流回路の計算を行う．更に，回路の諸法則（重ね合わせの理，鳳テブナンの定理等）を学ぶ．
授業の進め方・方法:
予備知識：基礎電気（１年開講）で学んだオームの法則，キルヒホッフの法則を理解していること．また，抵抗の合成，簡単な直流回路の計算，複素数の和，差，積，除の計算ができること．
講義室：教室
授業形式：講義と演習
学生が用意するもの：ノート、電卓
注意点:
評価方法：４回の試験を７０％，演習・課題等を３０％で評価し，６０点以上を合格とする
自己学習の指針：毎回の授業で自習課題を課すので、自分で解けるようにすること。試験時には、例題及び自習課題を理解できていること。
オフィスアワー：兼田（火，金 午後４－５時） 志久（木，金 午後４－５時 ）
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
はじめに(講義の進め方，到達目標の
説明、静電気について） |
静電気（摩擦電気）の特徴を理解している
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| 2週 |
3.1 静電力
静電誘導，静電遮蔽，クーロンの法則を把握する |
クーロンの法則，静電誘導，静電遮蔽を理解できること。
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| 3週 |
3.2 電界１
クーロンの法則の演習， |
電界の強さ、電界内の電荷の受ける力、電束と電束密度が理解できること。
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| 4週 |
3.2 電界２
電界の強さの演習，電気力線の考え方の把握 |
電位と電位差、平等電界内の電位差、等電位面が理解できること。電気力線の図が描けること．
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| 5週 |
3.3 コンデンサ、静電容量
コンデンサの種類とその表示の方法 |
コンデンサの構造／性質、静電容量、および静電容量を求める式の導出も理解できること。
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| 6週 |
3.3 コンデンサの接続、蓄えられるエネルギー
コンデンサの直列接続，並列接続の演習 |
コンデンサの直列，並列接続の式が理解でき，演習問題ができること。またコンデンサーに蓄えられる静電エネルギーについても理解できること。
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| 7週 |
まとめ１（クーロンの法則，電界の大きさ，電界中の電荷に働く力の演習） |
演習問題ができること。
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| 8週 |
中間試験
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| 2ndQ |
| 9週 |
3.4 放電現象 |
絶縁破壊、火花放電、コロナ放電、グロー放電、アーク放電、放電現象の応用について理解できること。
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| 10週 |
4.1 正弦波交流 |
直流と交流の違い、整流と脈動電流、正弦波交流について理解できること。
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| 11週 |
4.1 正弦波交流の取扱い |
瞬時値、最大値、平均値、実効値、ピークピーク値、周期と周波数、弧度法と角周波数、角周波数による瞬時式の表現、位相と位相差について理解できること。
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| 12週 |
4.1 交流の発生原理 |
交流の発生原理，最大値，周波数，角速度，角周波数が理解できること。
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| 13週 |
4.2 正弦波交流とベクトル |
正弦波交流をベクトルを用いて表すことが可能であり、位相差の計算について理解できること。
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| 14週 |
4.2正弦波交流のベクトルの表示方法 |
直交座標表示と極座標表示が理解できること。
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| 15週 |
4.2 正弦波交流について まとめ２ |
交流における各法則がわかり，演習問題ができること
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| 16週 |
期末試験 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
4.3 交流回路の計算 |
抵抗、インダクタンス、静電容量だけの３回路のリアクタンス、電流の実効値、電流の瞬時値などの計算ができること。
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| 2週 |
4.3 交流回路の計算 |
R,L,C直列回路のインピーダンス、各部分の電圧のベクトル表記、位相差の計算ができること。
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| 3週 |
4.3 交流回路の計算 |
R,L,C並列回路のインピーダンス、各部の電流のベクトル表記、位相差の計算ができること。
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| 4週 |
4.3 共振回路 |
R-L-C直列回路、R-L-C並列回路の直列／並列共振回路について理解できること。また、共振周波数を計算できること。
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| 5週 |
4.4 交流電力 |
抵抗、インダクタンス、静電容量だけの３回路、およびインピーダンスZの回路における電力を理解し計算できること。
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| 6週 |
4.4 交流電力 |
皮相電力、有効電力、力率、無効電力について理解し計算できること。
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| 7週 |
交流回路のまとめ、演習 |
4.3、4.4をカバーする演習が解けること。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
5.1 交流回路の複素数表示 |
複素数のベクトル表示、極座標表示、複素数の積・商などの基本的演算が解けること。
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| 10週 |
5.2 記号法による交流回路の計算 |
R,L,Cだけの基本回路で電流Iと瞬時式iを求めることができること。
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| 11週 |
5.2 R-L-C直列回路における記号法による交流回路の計算 |
より複雑なR-L-C直列回路における各部の電圧を複素数で求めることができること。複素インピーダンスも理解できること。
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| 12週 |
5.2 R-L-C並列回路における記号法による交流回路の計算 |
より複雑なR-L-C並列回路における各部の電流を複素数で求めることができること。複素インピーダンスおよびアドミタンスも理解できること。
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| 13週 |
5.3 キルヒホッフの法則 |
複素数とキルヒホッフの法則を用いて回路網の計算ができること。
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| 14週 |
5.3 重ね合わせの理 |
重ね合わせの理に基づき回路網の計算を行い、キルヒホッフと同一の結果になることを確認できること。
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| 15週 |
5.4 テブナンの定理および5.1-5.4のまとめ |
テブナンの定理の定理を回路網に適用し計算を行い、キルヒホッフと同一の結果になることを確認できること。
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| 16週 |
期末試験 |
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