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授業の目標
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授業の目標
電気回路学は、抵抗やコイル、コンデンサといった自らエネルギーを発生しない受動素子によって構成された回路を対象とし、電流や電圧などを求めることによって回路の諸特性を知るための学問である。授業目標として、
１．簡単な回路について電流や電圧・電力を求めるなど基礎的な回路問題を解くために、オームの法則、キルヒホッフの法則、重ね合わせの理、テブナンの定理などの物理法則や回路方程式の作成法・解法を修得する。
２．交流回路における電圧・電流を求めるために、位相やインピーダンス、アドミタンスなどの基本概念を理解し、複素表示を用いて合成インピーダンス、合成アドミタンスを求める技法を身に付ける。
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到達目標
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１．オームの法則、キルヒホッフの法則、重ね合わせの理、テブナンの定理などの物理法則や
回路方程式の作成法・解法を修得し、電流や電圧・電力を求めるなど基礎的な回路問題を解くことができる。
２．交流回路に対し、位相やインピーダンス、アドミタンスなどの基本概念を理解し、合成インピーダンス、
合成アドミタンスを求めることができ、複素表示を用いた解法で回路の電圧・電流を求めることができる。
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身につく能力
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＜全学ディプロマ・ポリシー＞
○【知識・理解・技術】
１．各専門分野の知識・技術を習得し、活用する力を身につけている
【教養・基礎的能力】
２．幅広い教養と、外国語能力、情報活用能力、コミュニケーション能力などの基礎的能力を身につけている
【態度・志向性】
３．多様な価値観を有する人々と倫理観・責任感をもって協働することができる
【態度・志向性】
４．時代の変化に主体的に対応するため継続的に学び、自律的に行動することができる
【問題発見・解決能力】
５．専門の知識・技術及び基礎的能力を統合し活用して、問題を発見し解決する能力を身につけている
【ｸﾞﾛｰｶﾙ・創造的思考力】
６．地域的・国際的視点をあわせもち、また、新たな価値を想像する力を身につけている
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授業の概要
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電流や電圧を求めるには式(回路方程式)をたてて、それを解く必要がある。直流回路の場合、オームの法則や電流の保存則(キルヒホッフの法則)などの物理法則を用いれば、電流や電圧を未知とした代数方程式をたてることができ、それを解けば複雑な回路であっても電流や電圧が得られることを説明する。一方、交流は直流と異なり、その表現には大きさの他に位相も必要になるため、そのままでは単純な代数方程式で表すことはできない。そこで、電流や電圧およびインピーダンスを複素数として表現すれば、大きさと位相を代数的に扱えるようになり、直流回路と同様な解き方が可能となることを説明する。
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授業の計画
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第１週 電気回路とは？、電圧、電圧、電圧・電流の基準方向と実際の方向
第２週 オームの法則（抵抗、コンダクタンス、その物理的な意味）、抵抗の直列と並列接続、合成抵抗の計算
第３週 電圧源、電流源、電力と電力量
第４週 キルヒホッフの法則(電流則、電圧則）、枝電流法による回路網方程式の立て方とその解法
第５週 回路理論における諸定理（重ね合わせの定理、テブナンの定理）
第６週 受動回路素子（変動電圧・電流、抵抗、インダクタ、キャパシタ、その構造と性質）
第７週 三角関数、交流表現
第８週 正弦波交流回路（正弦波電圧・電流の三角波関数表示、瞬時値と位相）
第９週 交流回路の電力と実効値
第１０週 複素数、複素表示による交流電圧と交流電流
第１１週 インピーダンスとアドミッタンス、その直列・並列接続
第１２週 複素数の基礎，正弦波電圧・電流の複素表現とフェーザ表示
第１３週 複素電圧と複素電流を用いた交流電圧・電流の計算
第１４週 交流回路総まとめ
第１５週 復習問題演習・補足
第１６週 前期期末試験
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授業時間外学修の指示
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・授業前に相当する教科書の部分を予習として読んでおくこと。
・授業の終わりに指示した宿題を行い、次回の授業の最初に提出すること。
・授業で理解できなかったところを復習しておくこと。
・その他、授業時に随時指示する。
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成績評価の方法
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・定期試験の受験資格：原則として授業回数(補習を含む)の２／３以上の出席
・成績評価：定期試験 : 70％; 演習およびレポート: 30％; 遅刻・欠席: 減点
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テキスト・参考書等
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テキスト：伊佐 弘 他『基礎電気回路（第２版）』森北出版 税抜2,000
ISBN:978-4-627-73293-3
参考書：柳沢 健『回路理論基礎 （電気学会大学講座）』オーム社 税抜2,500
ISBN:978-4886862044
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履修上の留意点
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・高校の数学(特にB,Ⅲ)・物理を復習しておくこと。
・講義中はノートを取ること。
・宿題は各自解く努力をすること。分からなければ教員や友人に質問すること。丸写しは不可。
【manabaの利用法】 講義資料配布、小テスト・宿題実施
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資料
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備考
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＊読替科目：電子情報システム学科「電気回路学Ⅰ」（必修）に対応する 2018年度～
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