△電気回路（Electric Circuit Theory）[5377]

＜授業のねらい＞

　交流回路を含む電気回路の基礎理論を特に情報工学を学ぶ学生に合わせて平易に解説する。

＜受講にあたっての前提条件＞

　三角関数、指数関数、対数関数などの初等関数についての基本的知識があること。
　複素数の性質についての基本的知識があること。
　線形代数についての基本的知識があること。

＜具体的な到達目標＞

　参考となる資料を利用できるという前提条件が満足されていさえすれば、交流回路（直流回路を含む）の解析や設計ができる技量を修得すること。

＜授業計画及び準備学習＞

１．理想回路素子としての電源。基本的な受動回路素子としてのキャパシタＣ、インダクタＬおよび抵抗Ｒ。電圧と電流の関係を定める受動符号規約とオームの法則。
　　準備学習：教科書1.1から1.7までと5章を精読し理解できない部分をノートしておく。
２．回路の電圧と電流を定めるための基本法則としてのキルヒホッフの法則。
　　準備学習：教科書1.8から1.11までを精読し理解できない部分をノートしておく。
３．節点電位法と網目電流法による回路解析法。キルヒホッフの電流、電圧則との関係に重点を置いて。
　　準備学習：教科書2章を精読し理解できない部分をノートしておく。
４．正弦波定常状態解析。交流信号（正弦波信号）の周波数、周期、振幅、位相とは。複素数を用いて表した正弦波電源（複素電源）とオイラーの公式。
　　準備学習：教科書7章7.1と7.2を精読し理解できない部分をノートしておく。
５．フェーザと複素電源。複素平面上での電圧と電流の位相関係。極座標形式と直行座標形式での複素数表現。
　　準備学習：教科書7章7.3を精読し理解できない部分をノートしておく。
６．直流電源に対する抵抗と、複素電源に対するインピーダンスの意味。Ｌ，Ｃを含む回路の電圧と電流の位相関係。位相の進みと遅れの意味。
　　準備学習：教科書7章7.4から7章終わりまでを精読し理解できない部分をノートしておく。
７．等価回路の考え方に基づく電源変換、テブナン等価回路、ノートン等価回路。情報の効率的な伝達法としての最大電力の伝達という考え方、重ね合わせの理。
　　準備学習：教科書3章を精読し理解できない部分をノートしておく。
８．正弦波定常状態での電力の計算。瞬時電力、有効電力、無効電力、力率、交流の実行値。
　　準備学習：教科書8章8.1から8.3までを精読し理解できない部分をノートしておく。
９．複素電力の定義。その実数部(有効電力)と虚数部(無効電力)。インピーダンスマッチング。
　　準備学習：教科書8章8.4から8章終わりまでを精読し理解できない部分をノートしておく。
10．相互インダクタンスを持つ回路。自己インダクタンスとは。相互インダクタンスとは。相互誘導電圧の極性決定法（ドット便法）。回路網上での相互インダクタンスの表現法。
　　準備学習：教科書9章を精読し理解できない部分をノートしておく。
11．共振回路。Ｌ、Ｃの性質と回路の共振。並列共振の性質。帯域幅と回路のＱ。
　　準備学習：教科書10章10.1から10.3までを精読し理解できない部分をノートしておく。
12．直列共振の性質。共振周波数より低い周波数と高い周波数における回路の性質。共振回路の応用。
　　準備学習：教科書10章10.4から10章終わりまでを精読し理解できない部分をノートしておく。
13．２−ポート回路（４端子回路）。２−ポート回路の考え方。端子方程式。
　　準備学習：教科書11章を精読し理解できない部分をノートしておく。
14．復習を兼ねた学習内容全体に渡る説明。
　　準備学習：本講義全体に渡る理解しにくかった部分をノートにまとめておく。
15．学習成果の確認（試験）

＜成績評価方法及び水準＞

定期試験による１００点評価で行う。６０点以上で合格とする。

＜教科書＞

「電気回路」椎塚久雄著（コロナ社）

＜参考書＞

「工学を学ぶ人のための回路解析（上、下）」荒川他共訳（マグロウヒルブック）

＜オフィスアワー＞

前期　金曜日　15：00〜17：00　新宿　A-1511
後期　火曜日　15：00〜17：00　新宿　A-1511