電気回路演習

google classroomを使用予定です。

(a) 主題
電気回路演習では、実際に電気回路に関わる様々な問題を解くことにより、電気回路の講義内容を確実に理解し、使いこなせるようにする。

(b) 達成目標
行列、部分分数展開、微分方程式やラプラス変換の手法をもちいて、基本的な電気回路の過渡現象を解析する方法、一端子対回路の解析・合成方法、二端子対回路(二端子回路)の解析方法を身に付ける。また、分布定数回路に関する基礎的解析方法を身に付ける。

線形代数学第一、線形代数学第二、微分積分学第一、微分積分学第二

特になし。

教科書:
特に使用しない。

参考書:
[1] 鎌倉友男、渡辺好章、上芳夫:電気回路、培風館、1998年
[2] 高橋宣明:よくわかる回路理論、オーム社、1995年
[3] 藤井信生:よくわかる電気回路、オーム社、1994年
[4] 平山博、大附辰夫:電気回路論、電気学会、2008年
[5] 曽根悟、檀良:電気回路の基礎、朝倉書店、2014年
[6] 松澤昭:新しい電気回路 上、下
[7] 曽根悟, 壇良:電気回路の基礎 朝倉書店
[8] 小澤孝夫:電気回路I [基礎・交流編] 朝倉書店
[9] 小澤孝夫:電気回路II[過渡現象・伝送回路編] 朝倉書店

「電気回路」で行う講義の項目内容に関連した演習問題とその解説をおこなう。類似の問題解答をもとに、与えられた演習課題についての解答を作成して提出する。

演習の項目は「電気回路」と同様であり、講義と並行して演習問題を解いてもらう。

1 電気回路基礎―直流回路
2 電気回路基礎―交流回路1
3 電気回路基礎―交流回路2
4 過渡現象―RL回路, RC回路,RLC回路の過渡現象, 過渡回路の微積分方程式による表現とその解, 時定数, 過渡状態, 定常状態
5 ラプラス変換の基礎
6 ラプラス変換と過渡回路解析―ラプラス変換, ラプラス逆変換, 部分分数展開1
7 ラプラス変換と過渡回路解析―ラプラス変換, ラプラス逆変換, 部分分数展開2
8 ここまでの復習、および解説
9 1端子対(2端子)回路―インピーダンス関数, リアクタンス関数とリアクタンス定理
10 1端子対(2端子)回路―並列回路の直列接続による回路合成, 直列回路の並列接続による回路合成, はしご形回路合成
11 2端子対(4端子)回路―端子対電圧, 端子対電流と2端子対回路の行列(Z,Y,F)表現
12 2端子対(4端子)回路―2端子対回路の並列, 直列, 縦続接続
13 分布定数回路(伝送線路)―集中定数回路と分布定数回路, 伝送線路の基礎方程式とその解
14 分布定数回路(伝送線路)―特性インピーダンス, 伝搬定数, 減衰定数, 位相定数
15 分布定数回路(伝送線路)―定在波、反射係数、Sパラメータ

「電気回路」の講義で作成した各自のノート、宿題および講義の内容に関係する参考書で復習する。講義受講後に演習を振り返り、理解に至っていない部分を見つけて各自で再度講義内容を復習する。

(a) 評価方法:
演習問題の回答及び定期試験に基づいて評価を行う。

(b) 評価基準
下記項目の全体の60%の到達を持って合格の最低基準とする。
・二端子対回路における端子対電圧、電流と回路パラメータについて理解しており、与えられた二端子回路の回路パラメータを求めることができる。
・与えられたインピーダンスZ(s)から一端子対回路が合成できる。
・過渡現象について理解しており、与えられた回路の過渡応答が計算できる。
・分布定数回路について電圧、電流あるいはインピーダンスを計算できる。

演習時間中を積極的に活用してもらいたい。
訪問時間は必ず電子メールにより予約する。

基本的な課題を自習し、具体的な回路の解析に活用できるようにする努力が大切である。回路素子の性質や各種法則や定理をよく理解していれば簡単である。

なし。