授業科目名
  電気回路Ⅲ
   Electric CircuitsⅢ
時間割番号
6554
担当教員名
  小坂 卓
実務経験
反映科目
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 火曜3-4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,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。
2.三相交流回路の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。
3.ラプラス変換を用い,RLC回路の過渡現象解析ができる。
4.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。
5.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-
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) -初期値の扱い,磁束鎖交数/電荷量不変の法則-
12.ラプラス変換による過渡現象解析(2) -ラプラス変換による過渡解析の基礎Ⅰ-
13.ラプラス変換による過渡現象解析(3) -ラプラス変換による過渡解析の基礎Ⅱ-
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

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,10点満点/課題として,レポート点を与える(満点100点)。これに,中間試験,期末試験(それぞれ満点100点)の成績を加え,その合計点数を3で除した点数で成績評価を行う。 

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

・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?(8点)

・導出過程・考え方が簡潔明瞭に説明できているか?(2点)

 

○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。(50点)

・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。(20点)

・三相交流回路のYおよびΔ接続の理解度を見る。(15点)

・三相交流回路の電圧・電流・電力の関係の理解度を見る。(15点)

 

○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。(10点)

・磁束鎖交数不変の法則や電荷量保存の法則に基づいた初期値の取り扱いについて理解度を見る。(20点)

・ラプラス変換によるR-L-Cを用いた回路の過渡現象解析について,理解度を見る。(40点)

・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。(30点)

事前・事後学修等の指示及び履修にあたっての注意事項

事前学修:講義資料予習 (120 分)

事後学修:Moodle に掲げた講義資料を参考に,各自の授業ノートを完成させ,講義資料の最後で出題説明するレポート課題を解いて、解答レポートを提出する。(120 分)

なお、電気回路I,IIで習得した内容は理解しているものとして講義を進めるので,必要に応じて各自予習などしておくこと。

教科書
特に定めない。
参考書
特に定めない。
オフィスアワー

火曜日16:30~17:30を毎週の定例時間とするが,これ以外の時間でも対応可能である。その場合,電子メール(kosaka.takashi@nitech.ac.jp)まで,事前に時間を相談されたい。居室は,6号館2階212室まで。