授業科目名
  電気回路Ⅲ
   Electric CircuitsⅢ
時間割番号
6553
担当教員名
  青木　睦
実務経験
反映科目
O
学科・年次
  工学部 電気・機械工学科
  工学部 創造工学教育課程
  2年次
科目区分
  専門教育科目
単位数
2
時間割
  後期 月曜5-6限
授業形態
講義
授業実施方法
  ☑ 対面【一部遠隔の場合あり】
  ☐ 全て遠隔【全授業（テストを除く）をオンデマンドで実施（全オンデマンド型）】
  ☐ 全て遠隔【同時双方向で実施】
  ☐ 全て遠隔【オンデマンド及び同時双方向で実施】
  ☐ 1/2遠隔【全授業のうち、1/2以上を遠隔（オンデマンド又は同時双方向）】

・「全て遠隔」又は「1/2遠隔」に✓のある科目は、遠隔授業の上限単位数60単位に算定されます。
・大学院には遠隔授業における上限単位数はありません。
ディプロマ・ポリシーとの対応
☐ 1. 人間，文化，社会を理解し，それらを技術的観点から考察する能力と技術を新しい生活につなぐ強い使命感・責任感，高い倫理観
☐ 2. 現象の理解・操作のための数理的基礎知識と科学的素養
☐ 3. 国内外の人々と対話できるコミュニケーション力と論理的思考力
☑ 4. （高度工学教育課程のみ）基幹となる専門分野の基盤的な知識・技術とこれによって課題を解決する能力，新たな知識・技術を習得する能力
☑ 4. （創造工学教育課程のみ）基幹となる専門分野の基礎知識と他の分野の知識・技術を関連づけ多面的に見ることで新たな価値を創出する能力
授業の目的・達成目標

【目的】

本講義は，交流回路理論の習得を主とした「電気回路II」の講義を受け，両端にそれぞれ２対の入力／出力端子を有する線形電気回路網の表現方法である四端子回路（二端子対網）を取り上げ，その性質およびそれを用いた電気回路網の解析手法について学ぶ。次に，三相交流回路について理解し，三相交流回路の電圧・電流・電力の関係について学ぶ。次に，電気回路網の過渡的な振る舞いの解析手法として，常微分方程式ならびにラプラス変換を用いた過渡現象解析の基本を習得する。最後に，代表的な波形についてフーリエ級数を求め，高調波を含む波形解析を習得する。

 

【達成目標】

本講義により，受講者は以下の知識・能力を習得する。

１．電気回路網の四端子回路による表現法を理解し，それを用いて基本的な回路解析ができる。
２．相互誘導回路を含む回路解析ができる。
３．三相交流回路のＹおよびΔ接続を理解し，三相交流回路の電圧・電流・電力の関係を説明できる。
４．ラプラス変換を用い，ＲＬＣで構成される回路の過渡現象解析ができる。
５．フーリエ級数の意味，すなわち任意の周期関数が，sin，cos関数の重ね合わせで表現されることを理解する。
６．方形波，三角波，半波および全波整流波など代表的な周期関数のフーリエ級数を求めることができる。

授業計画

１．イントロダクションならびに四端子回路の習得目的説明
２．四端子回路の表現(1)　－Ｚ（インピーダンス）/Ｙ（アドミタンス）行列－
３．四端子回路の表現(2)　－Ｆ（縦続）行列，入出力インピーダンス－
４．四端子回路の表現(3)　－反復パラメータ－
５．四端子回路の表現(4)　－直列・並列・縦続接続，四端子回路の変換－
６．四端子回路の表現(5) －相互誘導回路，等価回路，理想変圧器－
７．三相交流回路(1)　－三相交流電圧源と三相負荷，ベクトル図－
８．三相交流回路(2)  －Y/Δ接続，電力・力率，二電力計法－
９．中間試験と解説
１０．ラプラス変換の習得目的説明
１１．ラプラス変換による過渡現象解析(1)
１２．ラプラス変換による過渡現象解析(2)
１３．ラプラス変換による過渡現象解析(3)
１４．フーリエ級数(1)　－ひずみ波のフーリエ級数展開－
１５．フーリエ級数(2)　－高調波を含む交流－
１６．期末試験

 

トーエネックの研究開発部門に在籍した経験を持つ教員が，電力系統および需要家電気設備における電気回路の応用例（観点・経験）を踏まえて講義を行う。

成績評価の方法

本講義内で，適宜，計10個の課題レポートを出題し，レポート点として20点を与える。これに，中間試験，期末試験(それぞれ満点100点を40点に換算する)の成績を加え，計60点以上の成績を収めた者に単位を認定する。

なお，出席数が少ない学生は，評価の対象としない。

成績評価の基準
秀　 達成目標を超えた成果を上げている　100点～90点
優　 達成目標に十分達している　　　　　89点～80点
良　 達成目標に達している　　　　　　　79点～70点
可　 達成目標に概ね達している　　　　　69点～60点
不可 達成目標に達していない　　　　　　59点以下

○課題レポートの評価基準

・与えられた課題を理解し，正答できているか？
・導出過程・考え方が簡潔明瞭に説明できているか？

○中間試験の評価基準

・Ｚ／Ｙ／Ｆ行列による四端子回路の表現法について理解度を見る。
・直列／並列／縦続接続された四端子回路の合成表現法について，理解度を見る。
・相互誘導回路を含む回路の解析について理解度を見る。
・三相交流回路のＹおよびΔ接続の理解度を見る。
・三相交流回路の電圧・電流・電力の関係の理解度を見る。 

○期末試験の評価基準

・ラプラス変換とその諸公式について理解度を見る。
・ラプラス変換によるＲ－Ｌ－Ｃを用いた簡単な回路の過渡現象解析について，理解度を見る。
・ラプラス変換による各種応用解析について，理解度を見る。
・代表的な周期関数のフーリエ級数展開について理解度を見る。
・ひずみ波交流の回路解析について理解度を見る。

事前・事後学修等の指示及び履修にあたっての注意事項

既に履修済みの「電気回路I」，「電気回路II」について，事前に内容を再確認されたい。

 事前学習：講義資料を見て，関連するテキストを予習する。(120分)

 事後学習：Moodleに掲載した講義資料を参考に，各自の授業ノートを完成させる。また，講義時間中に行ったワークシートの課題について，moodleに記載の解答例により自己採点を行う。間違ったところは，やり直して，moodleに提出する。(120分)

 

教科書
特に定めない。
参考書