2019年度 電気回路第一   Electric Circuits I

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開講元
電気電子系
担当教員名
山田 明  ファム ナムハイ 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
月5-6(S221)  木5-6(S221)  
クラス
-
科目コード
EEE.C201
単位数
2
開講年度
2019年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
2019年3月18日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

電気回路は電磁気学と並ぶ電気電子工学の重要科目です。電気回路第一においてはキルヒホッフの法則を中心とする回路解析の基礎と,抵抗・容量・インダクタからなる電気回路の応答,信号の減衰や振動現象,および共振現象への理解を深めます。また,ラプラス変換を用いて電気回路をシステマティックに記述することで電気回路の過渡応答や周波数応答を導きます。最後に交流回路における複素数表示やベクトル表示の理解を深めるとともにその用い方を示します。
本科目では電気回路の基本的知識の提供,電気素子の基本的な性質,キルヒホッフの法則やラプラス変換を用いた電気回路の基本的な解析手法,複素表現やベクトル表現などの電気回路の基本的な表現方法,電気回路網の基本的な解き方を理解し,それらを用いて電気回路の電気回路の諸問題を解くことができるようになることをねらいとします。

到達目標

本科目を履修することで次の能力を修得する。
1)回路網方程式を立てることができる
2)電気素子の性質を説明できる
3)ラプラス変換を用いて回路を表現し,回路網方程式を解くことができる
4)電気回路の過渡応答を解くことができる
5)複素数表示やベクトル表示を用いて交流回路を表現し,それを解くことができる

対応する学修到達目標は、
(1)【専門力】基盤的な専門力
(6) 電気電子工学に必要な電磁気・回路・線形システム・応用数学などに関する盤石な専門基礎学力

キーワード

オームの法則,重ね合わせの理,テブナンの法則,キルヒホッフの法則,抵抗,容量,インダクタ,電荷保存則,鎖交磁束保存則,回路網方程式,ラプラス変換,ラプラス逆変換,過渡応答,交流回路,複素数,オイラーの法則,インピーダンス,アドミッタンス,共振回路,変成器

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- - - -

授業の進め方

学生は授業前にOCW-iに掲載する講義資料を読んでおくことが必要である。毎回,講義の最後に課題を課す。学生は課題に対してレポートを作成し,次の講義で提出すること。
また,講義もしくはホームワークにおいてシミュレーションソフトを用いることがある。各自MATLABやLTSpiceを各自のPCにインストールしておくこと。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 導入 電気回路がどのように用いられているかが説明できる
第2回 直流回路 -キルヒホッフの法則- オームの法則とキルヒホッフの法則を説明できる
第3回 直流回路 -直流回路網- 重ね合わせの理,テブナンの法則を説明できる。加えて各種の法則を用いて直流回路網を解くことができる
第4回 容量とインダクタ 容量とインダクタの電気特性や説明し,電荷保存則,鎖交磁束保存則を用いて容量とインダクタを用いた回路を解くことができる
第5回 電気素子の基本応答 抵抗,容量,インダクタの基本応答と複素数表現,オイラーの公式を説明できる
第6回 これまでのまとめと理解の確認 直流回路網および電気素子の性質と応答について整理する
第7回 ラプラス変換 ラプラス変換,ラプラス逆変換を説明できるとともに電気素子のs領域表記ができる
第8回 過渡応答 -1次の系- ラプラス変換を用いて1次の系の電気回路の過渡応答を解くことができる
第9回 過渡応答 -2次の系- ラプラス変換を用いて2次の系の電気回路の過渡応答を解くことができる
第10回 これまでのまとめと理解の確認 ラプラス変換とそれを用いた回路解析について整理する
第11回 正弦波と複素数表現 正弦波に対する電気回路の応答と複素数表現について説明できる
第12回 インピーダンス・アドミッタンスとベクトル表現 インピーダンス・アドミッタンスとベクトル表現について説明できる
第13回 インピーダンス・アドミッタンスの応用 電気回路の特性が計算できる。
第14回 共振回路 共振回路の特性を導出するとともに特性を説明できる
第15回 変成器とその応用 変成器について説明できる。

教科書

テキストをPDF形式でOCW-iに掲載する。

参考書、講義資料等

講義資料をOCW-iに掲載するので,講義前にダウンロードしておくこと。

成績評価の基準及び方法

成績評価は,課題レポート,理解度試験,期末試験にて行う。
配点は,課題レポート30点,理解度試験35点と期末試験35点とする。

関連する科目

  • EEE.C202 : 電気回路第二
  • EEE.M211 : フーリエ変換とラプラス変換

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特になし

連絡先(メール、電話番号)    ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

E-mail: pham.n.ab[at]m.titech.ac.jp, yamada.a.ac[at]m.titech.ac.jp

オフィスアワー

随時メールで連絡の上,教員室に来室のこと。

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