電気回路

  [ GB12201 ]
Electric Circuits and Systems
対象:2学年 開設学期:秋AB 曜日・時限:金1・2 単位数:2単位
担当教員:庄野和宏

概要

コンピュータ、携帯電話などの情報通信機器の中で、多くの電気回路が使われている。本講義では、社会に出て役に立つと思われる電気回路の基礎的な事柄を解説し、演習を行う。なお「電気回路」の考え方は、様々なところで使われており、会社に入ってから最も役立つ科目の1つと言われている。

学習・教育目標

回路の振る舞いを、正しく把握できるようになることを目標とする。そのために、計算ミスを誘発しやすいキルヒホッフの法則をできるだけ「使わないで」回路を解析できるようになることを目標とする。
  1. 直流回路の理解を通して、回路に慣れる(第1〜2週)
  2. 正弦波交流回路を理解する(第3〜5週)
  3. 2端子対回路が扱えるようになる(第6週)
  4. 非正弦周期波の性質を理解する(第7週)
  5. 過渡現象を理解する(第8〜9週)

キーワード

直流回路, 交流回路, テブナンの定理, 過渡現象

Keywords

DC circuit, AC circuit, Thevenin's theorem,Transient response

時間割

講義内容
第1週直流回路:
回路素子、キルヒホッフの法則、直流電力
第2週電気回路の諸定理:
重ね合わせの理、テブナンの定理、等価電圧源と等価電流源
第3,4週交流回路:
正弦波交流、交流回路における回路素子の性質、インピーダンス、正弦波交流の電力
第5週正弦波交流回路:
共振回路、相互誘導回路
第6週2端子対回路:
インピーダンス行列、アドミタンス行列、F行列、回路の接続
第7週非正弦波周期波とフーリエ級数:
非正弦波周期波、フーリエ級数
第8,9週過渡現象とラプラス変換:
回路の微分方程式と解き方、ラプラス変換による解き方
第10週これまでの復習:

教材

「基礎電気回路」 岩重二郎、河村壽三著 愛智出版

参考書籍

電気回路の教科書は無数にある。本講義で使用する教科書の他に、自分の感覚に合ったものを入手するのがよいが、例えば、
 「詳しく学ぶ電気回路〜基礎と演習〜」 南谷晴之、松本佳宣共著 コロナ社
がある。また、比較的詳しく書かれているものとして、次のものがある。
 「大学課程 電気回路(1)」 大野克郎、西哲夫共著 オーム社
 「大学課程 電気回路(2)」 尾崎弘著 オーム社

予備知識・前提条件

三角関数、複素数の知識が必要

成績評価

中間試験は予定していないが、前半終了時にレポートを課す。出席10%, 課題10%, 中間レポート30%, 期末試験50%で評価する。

教員メールアドレス

shouno(AT)cs.tsukuba.ac.jp

講義のWebページ

http://www.fillab.is.tsukuba.ac.jp/~shouno/kairo.html

オフィスアワー

水11:30〜12:15 3F532