電気学第一 a   Electrical Engineering Science I

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担当教員
安藤 真  水本 哲弥  坂庭 好一  高木 茂孝 
使用教室
金3-4(W631)  
単位数
講義:2  演習:0  実験:0
講義コード
7155
シラバス更新日
2011年4月11日
講義資料更新日
2011年4月19日
アクセス指標
学期
前期  /  推奨学期:3

講義概要

Ⅰ 本講義は,さまざまな工学分野を専攻する学生に共通に役立つ電気の知識を工学的立場で与えることを目的としている.それぞれのクラスで,担当の教員が電気磁気学,電子回路基礎,通信の基礎・ディジタル回路について各分野を講義する.
Ⅱ 電気磁気学,電子回路基礎,通信の基礎・ディジタル回路について次の内容を講義する.なお,三つの内容は独立しているので,学ぶ順番が異なっても問題はない.
1. 電気磁気学:クーロンの法則からマクスウェルの方程式に至る電磁気学の基本体系を学ぶ.現象を理解する道具としてのベクトル演算から始め,静電界の基本方程式と電位,導体や誘電体,電流と静磁界,エネルギー,アンペアの法則とファラデーの法則,さらに変位電流の定義を用いてマクスウェルの方程式を導出する.電気磁気学と回路の関係を概観し,コンデンサとインダクタンスなどの素子の理解を深める.
2. 電子回路基礎:回路の働きを理解するための基礎理論を学ぶ.オームの法則,キルヒホッフの法則,複素数を用いた交流回路表現,増幅回路.
3. 通信の基礎とディジタル回路
・通信の基礎:通信理論の枠組みを概説し,その中で初等的な数学だけを用いて理解可能な二つのトッピクスを講義する.
・コンピュータの基礎:1,0で表現された情報を処理するためのディジタル回路について説明するとともに,論理関数の基礎,加算器,レジスタの論理動作などに関してその基礎を理解する.

講義の目的

現代の工学を学ぼうとする者は,どんな分野を専攻するにしても,電気とその応用に関する基礎知識なしでは済まされなくなっている.この講義は,いろいろな工学分野を専攻する学生に共通に役立つ電気の知識を工学的立場で与えようとするものである.
担当の各教員が,電気磁気学(安藤),電子回路基礎(水本),通信の基礎(坂庭),ディジタル回路(高木)を講義する.それぞれの内容は独立しているので,学ぶ順番が異なっても問題はない.

講義計画

1. 電気磁気学:クーロンの法則からマクスウェルの方程式に至る電磁気学の基本体系を学ぶ.電気磁気学と回路の関係を概観し,コンデンサとインダクタンスなどの素子の理解を深める.
  ・現象を理解する道具としてのベクトル演算
  ・静電界の基本方程式と電位、導体や誘電体
  ・電流と静磁界、エネルギー、アンペアの法則とファラデーの法則
  ・変位電流の定義とマクスウェルの方程式

2. 電子回路基礎:回路に電流が流れて情報の伝送や光・熱の発生など,多彩なはたらきが得られる.ここでは回路のはたらきを理解するための基礎を学ぶ.
  ・オームの法則と電気回路
    電圧と電流,オームの法則,キルヒホフの法則,直流回路,電力
  ・複素数を用いた交流回路の表現
    インピーダンスの複素表示,共振回路,力率
  ・増幅回路
    オペアンプの特性,オペアンプと負帰還,オペアンプを用いた演算回路

3. 通信の基礎とディジタル回路:
・通信の基礎:通信理論の枠組みを概観し,その中から次の二つについて学ぶ.
(1)通信理論の出発点:情報はどう測られるべきか?
(2)情報伝達の限界を達成するための基本技術:誤り訂正符号
・コンピュータの基礎:ディジタル回路の動作を理解し,これを基に次の三つについて学ぶ.
(1)論理関数の基礎
(2)基本論理ゲート,加算器,レジスタの論理動作
(3)コンピュータの基本構成

教科書・参考書等

教科書は特に定めない.必要な資料はOCWに掲載するので,受講者は事前にダウンロードして印刷持参すること.

関連科目・履修の条件等

本講義は電気情報系以外の学生を対象としている.(電気情報系学生は単位取得できない)

成績評価

期末試験により理解度を評価する.

オフィスアワー

担当教員と面接時間帯を予約すること.

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