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講義概要/Course Information
2020/04/28 現在

科目基礎情報/General Information
授業科目名
/Course title (Japanese)
電気回路
英文授業科目名
/Course title (English)
Electrical Circuit Theory
科目番号
/Code
ELE502k
開講年度
/Academic year
2020年度 開講年次
/Year offered
3
開講学期
/Semester(s) offered
前学期 開講コース・課程
/Faculty offering the course
情報理工学域
授業の方法
/Teaching method
講義 単位数
/Credits
2
科目区分
/Category
専門科目
開講学科・専攻
/Cluster/Department
Ⅲ類
担当教員名
/Lecturer(s)
酒井 剛
居室
/Office
東3-1025
公開E-Mail
/e-mail
takeshi.sakai@uec.ac.jp
授業関連Webページ
/Course website
なし
更新日
/Last updated
2020/03/02 15:59:57 更新状況
/Update status
公開中
/now open to public
講義情報/Course Description
主題および
達成目標
/Topic and goals
(a) 主題

現在,テレビ等の家電,携帯電話等の情報通信機器,さらにコンピュータは我々が日常生活を送る上で必要不可欠な機器となっており,そのいずれもはハードウェアとソフトウェアを有機的に結合することでその役割を果たす。ハードウェアの根幹をなすものは電子回路やディジタル回路であるが,その基礎は電気回路にある。
基礎電気・電子回路などで電気素子R,L,Cの電圧と電流の関係,性質,役割を学ぶとともにこれらにより構成される回路の回路解析法を学ぶ。電気回路ではこれを受け,二端子対回路,一端子対回路(二端子回路)の合成,過渡現象解析,分布定数回路の4項目について学ぶ。

(b) 達成目標

電気回路第一で身につけた回路解析手法や交流回路理論に加え、行列,部分分数展開,連分数展開,微積分方程式やラプラス変換を用いて上の主題に示した4項目に関し,与えられた回路を解析し理解できること,また,必要とする回路を作成できる力を身につけることを達成目標とする。
前もって履修
しておくべき科目
/Prerequisites
基礎電気・電子回路
上記の科目を履修していなければ電気回路の履修はきわめて困難である。
前もって履修しておくこ
とが望ましい科目
/Recommended prerequisites and preparation
微分積分学第一,微分積分学第二,線形代数学第一,線形代数学第二,数学演習第一,数学演習第二,電気数学第一,電気数学第二,電気数学第一演習
教科書等
/Course textbooks and materials
教科書は用いない。以下に参考書を挙げる。

  1) 曽根悟,壇良:電気回路の基礎 朝倉書店
  2) 小澤孝夫:電気回路I 〔基礎・交流編〕 朝倉書店
  3) 小澤孝夫:電気回路II〔過渡現象・伝送回路編〕 朝倉書店
授業内容と
その進め方
/Course outline and weekly schedule
a)授業内容

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 過渡現象―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
6 ラプラス変換の基礎
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1
8 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
9 中間試験および解説
10 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
11 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
12 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
13 2端子対(4端子)回路―2端子対回路の並列,直列,縦続接続,影像パラメータ,フィルタ
14 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
15 分布定数回路(伝送線路)―集中定数回路の特性インピーダンス,伝搬定数,減衰定数,位相定数

(b) 授業の進め方

講義と演習は表裏一体の関係にあり,講義の次の演習時間に毎回,講義内容に対応した演習を実施する。実際に演習問題を自分で解くことにより講義で学習した内容の理解度を学生が確認する。また,教官はクラス全体の出来具合を調査することにより,多くの学生が理解不足と思われる点を次回の講義や演習の時間に補う。 
実務経験を活かした
授業内容
(実務経験内容も含む)
/Course content utilizing practical experience
授業時間外の学習
(予習・復習等)
/Preparation and review outside class
電気回路は講義と演習からなる科目であるから両者を融合した学習法が望まれる。まず,参考書等により講義前に講義概要を予習し、講義に臨むこと。次いで,講義を受講し演習実施後に演習結果を振り返り,自己の理解の欠落部分と不十分な点を十分に補習することが最も重要な事である。演習内容が十分に理解できるまで復習すること。 
成績評価方法
および評価基準
(最低達成基準を含む)
/Evaluation and grading
(a) 評価方法

 講義出席状況と定期試験から次のように総合評価する。
 成績評価 講義出席状況 10%
      数回の定期試験 90%

(b) 評価基準

下記の項目全体の60%の到達をもって合格の最低基準とする。
・ 2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2端子対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1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。 
オフィスアワー:
授業相談
/Office hours
適宜応じるが不都合な場合は別途相談。メールによる訪問時間の問い合わせが確実。
学生へのメッセージ
/Message for students
電気回路を理解するには基礎電気・電子回路の内容を確実に理解しておくことが必要である。これなくして電気回路の理解などでき得ない。特に,電気素子(R,L,C)の電圧と電流の関係,更には二大回路解析法である網目(閉路)解析法と接点解析法の理解が不可欠である。これさえ理解していれば,電気回路の理解はさほど難しくはない。演習や十分な復習により確実に個々の項目の理解を積み重ねて欲しい。 
その他
/Others
なし
キーワード
/Keyword(s)
電気回路,過渡現象,ラプラス変換,1端子対回路,インピーダンス関数,正実関数,複素角周波数,2端子対回路,分布定数回路,回路解析,回路解析,回路合成