電気回路

Electric Circuits

9915140

15PHZZZ203

岡村　総一郎

Soichiro OKAMURA

2023年度前期

2023, 1st semester

金曜1限

Friday, 1st period

理学部第一部　応用物理学科

Department of Applied Physics, Faculty of Science Division Ⅰ

2.0単位

講義

Lecture

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対面授業／
On-site class

抵抗、キャパシタ、インダクタ、変成器といった受動素⼦で構成された回路網の解析方法について学びます。後期の「電子回路」を学ぶ上での基礎となります。

受動素⼦で構成された回路網に関し、直流／交流電源が接続された時の各部の電圧や電流を求められるようにします。また、パルス波が⼊⼒された時の過渡応答を求められるようにします。
　本科⽬は、本学科のディプロマポリシーのうち「物理学及びその応⽤分野を含めた科学についての⼗分な基礎学⼒」を⾝に付けることに相当する科⽬です。

1) 分圧、分流といった基本概念を理解し、簡単な回路網の解析ができるようになる。
2) フェーザ表⽰法を理解し、複素数を使った交流回路網の解析ができるようになる。
3) キルヒホッフの法則を理解し、複雑な回路網の解析ができるようになる。
4) フーリエ級数を理解するとともに、回路網の周波数特性を求めることができるようになる。
5) ラプラス変換を理解し、回路網の過渡応答を求めることができるようになる。

・LETUSは、毎週必ずチックするようにして下さい。
・理解促進問題やレポート課題の添削結果をBOXに返却するので、毎週必ずチェックするようにして下さい。
・対面授業に参加できない事情がある場合は、メールにて相談して下さい。
　s_okamura<アットマーク>rs.tus.ac.jp

小テストの実施　Quiz type test

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準備学習：LETUSの指示に従い、予習を行って下さい。
復　　習：LESUSの指示に従い、レポートを提出して下さい。
　　　　　また、理解促進問題やレポートの添削結果をもとに振り返りを行うとともに、
　　　　　教科書や講義資料を使って3時間程度復習し、理解を確実なものとして下さい。

到達度評価の結果(40%)、最終レポート課題の評価(20%)、理解促進問題やレポートへの取り組み・添削結果の確認状況等(40%)から総合的に評価します。

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

Y

「電気回路を理解する(第2版)」・小澤孝夫著・森北出版・ISBN 978-4-627-71212-6

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

科学技術者のための基礎数学(新版)・矢野健太郎、石原繁著・裳華房・ISBN 978-4-7853-1035-6
1年次の物理数学で使った教科書です。必要に応じて”Cramerの解法(p.216)”、”Eulerの公式(p.271)”、”留数(p.322)”を参照して下さい。

1. 〜 2.　基礎的事項 (第1章←教科書の対応箇所)
　抵抗、キャパシタ、インダクタの基本特性、電圧源、電流源について学んだ上で、合成抵抗の求め方や分圧・分流の概念を修得し、簡単な回路網の解析ができるようになる。

3. 〜 5.　交流回路 (第2章)
　フェーザ表示法に基づき、交流電圧や交流電流を複素数で表現する方法を修得する。また、素子のインピーダンスやアドミタンスも複素数で表されることを理解し、いくつかの素子が組み合わされた簡単な回路網の動作解析ができるようになる。

6. 〜 7.　回路網解析 (第3章〜第4章)
　キルヒホッフの法則と網目解析法を学び、複雑な回路網であってもその動作解析ができるようになる。また、鳳-テブナンの定理等についても学び、複雑な回路の動作を簡単化して解析できるようになる。

8.　相互誘導回路 (第5章)
　変成器(トランス)による電圧の昇圧・降圧やインピーダンス変換を理解するとともに、変成器を含む回路網の解析ができるようになる。

9.　4端子回路 (第6章)
　まとまった回路網を入力と出力を持つ4端子回路として捉え、その特性を4端子行列で表すことができるようになる。

10. 〜 12.　過渡現象 (第8章)
　ラプラス変換と逆ラプラス変換について学び、時間領域関数f(t)とs領域関数F(s)の変換が自由にできるようになる。また、4端子回路の入出力特性を伝達関数として表す方法を学ぶとともに、任意の入力に対する回路の過渡応答を求めることができるようになる。

13. 〜 14.　周波数特性 (第7章)
　フィルタ回路に関し、その透過特性(周波数に対する通過信号の大きさや位相)を求めることができるようになる。

15.　到達度評価
　到達目標に掲げた各項目に関する試問を受け、理解度や到達度を確認する。

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