2023年度/1AJF009001

【月5】電気回路学演習 （1組） <前期>

電気回路学に関する演習をおこなう。電気回路学は回路関係の科目の最も基礎となる科目である。 電気回路学では受動素⼦（抵抗，キャパシタ，インダクタなど）からなる交流回路を主に取り扱う。正弦波定常状態では電圧や電流はフェーザで表され、回路素子はインピーダンスやアドミタンスで表せるので、これらを利用した回路解析の演習をおこなう。さらに種々の回路方程式の作り方、続いて線形回路網で成り立つ諸定理（重ね合わせの理、等価電源の定理など）に関する演習をおこなう。最後に⼆端⼦対回路に関する演習をおこなう。演習を通じて講義内容の理解を深め、運用能力を養う。講義内容に応じて三相交流や過渡現象に関する演習も実施する。

担当教員氏名

田中 健司、白藤 立

科目ナンバリング

AJFELE21009-J2 (公大) / TMEEP2201 (市大)

授業管轄部署

工学部

授業形態

演習

開講キャンパス

中百舌鳥

開講区分

週間授業

配当年次

2年 (公大) / 2年 (市大)

注意: 配当年次は学部・学科によって異なる場合があるので、UNIPAで確認してください。

単位数

2単位 (公大) / 1単位 (市大)

注意: 実際の単位数は学部・学科によって異なる場合があるので、必ずUNIPAで確認してください。

到達目標

[1] フェーザ，インピーダンス等を駆使した回路解析ができ、正弦波交流との関係が説明できる [2] 有効電力や力率などの電力に関する用語を説明でき、回路解析に運用できる [3] 枝電流法，閉路電流法，節点電位法を適⽤して回路方程式を作成し、解くことができる [4] 重ね合わせの理，テブナンの定理等を適⽤して問題を解くことができる [5] ⼆端⼦対回路の各種⾏列を求めることができ、行列表現された二端子対回路を含む回路が解析できる

各授業回の説明

授業	授業内容	事前・事後の学習内容
第1回	ガイダンス 直流回路	⼆端⼦素⼦，オームの法則，分圧，分流，理想電圧源，理想電流源，内部抵抗を考慮した電源回路とその等価回路，抵抗での消費電⼒，電⼒量
第2回	交流回路（時間領域） 交流回路（複素表⽰）	正弦波，実効値，R, L, C 各回路素⼦の正弦波に対する応答，RL 回路，RC 回路 複素数の直交形式および極形式，複素平⾯，正弦波交流の複素数表⽰
第3回	交流回路 （記号的計算）	正弦波と複素数との相互変換，フェーザ，インピーダンス，アドミタンス，リアクタンス，コンダクタンス，サセプタンス
第4回	交流回路（直並列回路）	フェーザを用いた交流回路の解析 ( RL 直列回路，RL 並列回路，RC 直列回路，RC 並列回路 )
第5回	交流回路（電⼒）	瞬時電⼒，有効電⼒，無効電⼒，⽪相電⼒，複素電⼒，⼒率
第6回	交流回路（RLC回路）	直列共振，並列共振，Q値，半値幅
第7回	相互誘導回路（変成器）	相互インダクタンス，変成器の基礎式，T形等価回路，結合係数，理想変成器，巻数比，理想変成器での電圧と電流の関係式
第8回	回路の⽅程式（直流回路）	キルヒホッフの法則 ( KCL, KVL )，枝電流法，閉路電流法，節点電位法
第9回	回路の⽅程式（交流回路）	閉路⽅程式，節点⽅程式
第10回	線形回路の諸定理（直流回路）	重ね合わせの理，テブナンの等価回路，テブナンの定理，ノートンの等価回路，ノートンの定理
第11回	線形回路の諸定理（交流回路）	重ね合わせの理，テブナンの等価回路，テブナンの定理，ノートンの等価回路，ノートンの定理
第12回	⼆端⼦対回路（１）	インピーダンス⾏列，z パラメータ，直列接続 アドミタンス⾏列，y パラメータ，並列接続
第13回	⼆端⼦対回路（２）	相反性，相反回路，⼆端⼦対回路への電源と負荷の接続，縦続⾏列，縦続接続，ハイブリッド行列
第14回	交流回路（特殊な回路） 交流回路（電力の伝達）	Δ－Y 変換，ブリッジ回路 最大供給電力
第15回	三相交流 過渡現象	対称三相交流，Δ結線，Ｙ結線，相電圧，線間電圧 直流電源での過渡応答，時定数

事前・事後学習の内容

• 事前学習

専門用語を正確に理解するよう努めて下さい わかったつもりになっていたり，「たぶんこういうことだろう」と思い込んだりしがちです 用語をいい加減に理解していると，次第に解釈にズレが生じてきて内容がわからなくなるおそれがあります 日常会話であれば多少曖昧であっても事足りますが，同じ感覚で専門用語に接するのは賢明ではありません 毎回のように新たな専門用語が登場しますので，地道に継続的に対処していくことが肝要です 教科書に例題がある場合には，それを解いてみて用語を正しく理解できていることをチェックして下さい

• 事後学習

演習問題を解いてみて，間違えた箇所やわからなかった箇所について原因を考察して下さい どのようにして間違えたのか記録していくことによって傾向が見えてくるかもしれません わからなかった箇所について原因が不明の場合，放置せず周囲の学生や担当教員に相談して早めに解消しましょう その際「この傾向の問題はこのように解く」といった傾向と対策方式ではなく，論理的な筋道を大切にして下さい 論証能力を付けておけば「見たことある問題」だけでなく，それ以外の問題も解けるようになります 時間的にゆとりがあれば，演習課題以外の問題を解いて実力がついているか確認してみて下さい

成績評価方法

到達目標の達成度について評価を行う 指示遵守 10点，レポート 75点，演習用ノート提出 15点 合格は，総合点 60点以上 レポートの提出方法　：　 Learning Management System ( LMS と略，Moodle を想定 ) を利用して提出 ノートの提出方法　　：　提出方法・提出期間について LMS を通じて周知する

履修上の注意

• 電気回路学（白藤先生の講義科目）を受講すること
• 授業に関する連絡や資料配布に LMS を利用するので適宜参照すること
• 演習用のノートとして B5 サイズのノートを用意すること ( ルーズリーフは不可 )

教科書

金原粲監修　「専門基礎ライブラリー　電気回路　改訂版 」（実教出版） 配布資料も併用

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参考文献

白藤立　「電気回路学基礎」　（プレアデス出版）

電気回路の本は多いが よく見ると内容や順番が微妙に異なっていたりしてその中から選ぶのは意外と難しい 微妙な差異は無視して平易と思われる順に並べると次のようになる

• 橋本洋志　「電気回路教本(第2版)」　(オーム社)

• 菅 博, 堀井仙松　「図説 電気回路要論」　(産業図書)

• 藤井信生　「基礎から学ぶ電気回路」　（電気学会）

• 大野克郎，西哲生　「大学課程　電気回路 (1)（第3版）」　(オーム社)
• 平山博，大附辰夫　「電気学会大学講座 電気回路論（3版改訂）」　(電気学会)

• 篠田庄司　「回路論入門（１）」　（コロナ社）

• C. A. デソー,  E. S. クウ　「電気回路論入門  上・下」　(ブレイン図書出版)

難易度が低い本は図が多く，具体的なイメージがつかみやすいメリットがあり， 難易度が高い本は情報量が多かったり，抽象度が高かったりして理解が深まるメリットがある 教科書が難しいようならば，より平易な本をざっと読破することで悩みが解消されるかもしれないし， 教科書が物足りないならば，より高度な本で詳しい理解に達することができるかもしれないので

自分のレベルや必要に応じて本を選べるようになることは大切である

オフィスアワー

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