授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
32710:[2025 秋セメスター]電気回路Ⅱ(A8) 2025 秋セメスター 火1 理工学部 川畑 良尚 2

キャンパス

BKC

授業施設

コラーニングⅠ 103号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

電気回路Iで学んだ回路接続、回路解析や回路設計の基礎知識をベースにして、双対性、2端子対回路と行列表現、ひずみ波交流回路、過渡現象と微分方程式、ラプラス変換法、分布定数回路、伝送線路などの、比較的高度な数学を用いた電気回路の基本的な取り扱いについて理解する。

manaba+Rが利用できるように、PCとインターネット回線が必要である。

受講生の到達目標

本講義の目的は、電気回路における比較的複雑な諸現象を、行列、 微分方程式やラプラス変換法等の数学を適切に駆使することにより、確実に解析できるように習得することである。また、これにより、実用上重要な電気回路の電流、電圧の静的動的振る舞いを、物理的な本質を踏まえて理解できることを目標とする。

事前に履修しておくことが望まれる科目

電気回路I

授業スケジュール

授業回数/
担当教員(複数担当の場合)
テーマ
キーワード・文献・補足事項等
-

+R授業対象科目。第6回に+R授業を実施。詳細はmanaba+Rを参照。

20~30分程度要する「+R 20分授業の課題」を与え、
次の授業内にてコメントを行う。詳細はmanaba+Rで別途案内する。

1

ガイダンス、電気回路における双対性

双対性、双対回路の作り方、相反定理、逆回路、定抵抗回路

2

2端子対回路の行列表現

2端子対回路、インピーダンス行列、アドミタンス行列、伝送行列、ハイブリッド行列

3

2端子対回路の行列変換

相反性と対称性、諸行列の関係、負荷のY-Δ変換、対称格子型回路

4

2端子対回路の接続

直列接続、並列接続、縦列接続、2等分の定理

5

フーリエ級数

ひずみ波交流、フーリエ級数展開法、展開関数の直交性、フーリエ係数の決定、フーリエスペクトル

6

ひずみ波交流回路の諸量

実効値、ひずみ波交流の電力、回路解析、

7

基本回路の過渡現象

1階の定数係数線形微分方程式の解法、直流電圧源によるRL直列回路の過渡現象、直流電圧源によるRC直列回路の過渡現象

8

複エネルギー回路の過渡現象

2階の定数係数線形微分方程式の解法、RLC直列回路

9

交流回路の過渡現象

RL直列回路、RC直列回路

10

ラプラス変換

ラプラス変換の定義、初等関数のラプラス変換、ラプラス変換の公式、部分分数分解を用いたラプラス逆変換、矩形関数のラプラス変換

11

ラプラス変換による解析

RL直列回路、RC直列回路、ラプラス変換による解析手順のまとめ、RLC直列回路

12

分布定数回路

集中定数回路と分布定数回路、基礎方程式の定式化、基礎方程式の複素数表示、波動方程式の一般解、特性インピーダンス、伝送定数、無ひずみ条件

13

いろいろな伝送線路

双曲線関数を用いた一般解、有限長線路における境界条件、有限長線路のF行列、有限長線路のインピーダンス、半無限長線路、無損失線路

14

伝送線路における反射、検証テスト

反射係数、定在波、定在波比

授業実施形態

第1回~第14回を対面授業で実施する。
最終回に検証テストを実施し、
随時、小テストを実施する。

詳細はmanaba+Rで別途案内する。

授業外学習の指示

manaba+Rを通して、1回あたり1時間程度の作業・準備を要するレポート課題を4回程度課す(+R授業を除く)。

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験(筆記) 0

レポート試験
(統一締切日を締切とするレポート)
0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
(日常的な授業における取組状況の評価)
100


 出席状況、レポート提出、検証テスト、小テストを通して総合的に評価する。

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

行列計算、フーリエ解析、微分方程式、およびラプラス変換等の比較的高度な数学を用いる。これらの数学を再度復習しておくことが重要である。電気回路Iに比べて、内容が難しくなってくるので、毎回の授業の予習と復習をしっかり行うことが大切である。

教科書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
例題と演習で学ぶ・続電気回路 第2版 服藤憲司 森北出版 978-4-627-73592-7

教科書(使用頻度、その他補足)

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
例題と演習で学ぶ・電気回路 第2版 服藤憲司 森北出版 978-4-627-73582-8

参考書(使用頻度、その他補足)

参考になるwwwページ

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

manaba+R

備考


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