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年度 2017年度 開講部局 工学部
講義コード K6046022 科目区分 専門教育科目
授業科目名 回路理論I
授業科目名
(フリガナ)
カイロリロン 1
英文授業科目名 Electric Circuit Theory I
担当教員名 造賀 芳文
担当教員名
(フリガナ)
ゾウカ ヨシフミ
開講キャンパス 東広島 開設期 1年次生   後期   セメスター(後期)
曜日・時限・講義室 (後) 金9-10:工218
授業の方法 講義 授業の方法
【詳細情報】
講義中心 
単位 2 週時間   使用言語 J : 日本語
学習の段階 2 : 初級レベル
学問分野(分野) 25 : 理工学
学問分野(分科) 25 : 電気システム制御工学
対象学生 工学部第二類1年生および過年度生
授業のキーワード 電気回路,交流理論,回路網解析 
教職専門科目   教科専門科目  
プログラムの中での
この授業科目の位置づけ
第二類専門基礎科目に属し,基礎的な科目に関する知識や理解を深める。

この科目に先立つ基礎的な科目:
・電磁気学(電圧,電流,磁束,キャパシタ,インダクタ)
・線形代数学I(行列式,連立方程式の解法,クラメルの公式)
・高校数学(複素数,三角関数,行列,ベクトル)
・高校物理(電気回路)

この科目に関連する科目:
・回路理論II(ブリッジ回路,整合,電力)
・過渡現象論(RL/RC/LC/RLC直列回路,定常解)
・電力システム基礎,電力システム工学など
 その他多くの科目の基礎となる。 
到達度評価
の評価項目
電気・電子・システム・情報系プログラム
(知識・理解)
・電気,電子,システム,情報分野の技術に関する全般的な理解・知識,およびこれらの分野に共通の基礎的な知識。 
授業の目標・概要等 交流電気回路の基礎理論について学ぶ。

この講義の目標は,正弦波交流の複素数表示を理解し,回路網解析を用いて交流電気回路を解析する方法を修得することである。

この講義を修得すると可能になること:
・キルヒホフの法則,オームの法則を用いた電気回路の解析
・正弦波交流とその複素数による表示方法の説明
・交流回路の複素インピーダンス・アドミタンスの計算
・フェイザー図・フェイザー軌跡(ベクトル図・ベクトル軌跡)の描画
・交流回路の複素電力の計算と,有効電力・力率などの説明
・重ね合わせの理などの諸定理を用いた交流回路の解析
・節点解析・網目解析などの回路網解析法の導出と,それを用いた交流回路の解析
・電気回路のグラフや行列を用いた表示方法の説明

なお,「知識・理解」,「能力・技能」の評価項目は,下記のとおりである。

〔平成21年度以降の入学生〕
電子システムプログラム,電気電子工学プログラム,システム工学プログラム,情報工学プログラムにおける「知識・理解」のうち,「電気,電子,システム,情報分野の技術に関する全般的な理解・知識,およびこれらの分野に共通の基礎的な知識」

〔平成20年度以前の入学生〕
「電気・電子・システム・情報系プログラム」における「知識・理解」のうち,「電気・電子・システム・情報の各分野において共通して必要とされる基礎知識の習得と理解」 
授業計画 第1回
【概要】
・授業の概要,電気回路の復習
・電気回路とはなにか,回路解析とは何か,解析に必要な事柄は何か
・素子の接続と節点
・KCL(キルヒホフの電流法則)
・KVL(キルヒホフの電圧法則)
第2回
【直流,受動素子】
・オームの法則
・直並列の合成抵抗,合成コンダクタンス
・電流源,電圧源
・直流電力
・受動回路素子(キャパシタ,インダクタ)
第3回
【正弦波交流回路】
・交流とは何か:一般の交流と正弦波交流
・三角関数と正弦波(振幅,位相,実効値)
・抵抗の交流特性,平均電力
・キャパシタ,インダクタの交流特性
・簡単な回路の解析例
第4回〜第6回
【複素数表示】
・正弦波と複素数
・複素数:加減乗除,微積,直交・極座標表示,絶対値
・正弦波交流の複素数表示
【交流回路解析】
・複素インピーダンス,アドミタンス
・直並列の合成インピーダンス,合成アドミタンス
・インピーダンス,アドミタンスの特性
・複素数のフェイザー表示(ベクトル表示)
第7回〜第9回
【交流回路の電力】
・正弦波交流の電力
・電力の供給,消費
・皮相電力,有効電力,無効電力,力率
・複素電力
・力率改善,マッチング
・フェイザー図(ベクトル図)
・フェイザー軌跡(ベクトル軌跡)
第10〜12回
【節点解析】
・電流源を含む回路の節点解析
・節点行列,KCL
・節点方程式
・ブリッジ回路の合成抵抗
【網目解析】
・電圧源を含む回路の網目解析
・網目行列,KVL
・網目方程式
・ブリッジ回路の合成抵抗
第13回〜第14回
【回路解析に関する諸定理】
・重ね合わせの理
・(相反定理)
・(補償定理)
【グラフの利用】
・グラフによる回路の表現
・頂点,辺,有向グラフ,連結グラフ
・木,補木
・タイセット,KVL,タイセット行列
・カットセット,KCL,カットセット行列
第15回
【演習】
・総合演習(適宜)
期末試験

適宜,不定期に小テストを実施し,期末に最終試験を行う。 
教科書・参考書等 【教科書】
服藤 憲司:「例題と演習で学ぶ 電気回路」, 森北出版, 2011.

【参考書】
・平山博:(電気学会大学講座)「電気回路論 [3版改訂]」電気学会,オーム社,2008
・岩本洋:「絵でみる電気の歴史」,オーム社,2003
・國枝博昭:「 なっとくする電気回路」,講談社,1995など
 
授業で使用する
メディア・機器等
テキスト,配付資料,プロジェクタによる資料提示(適宜) 
予習・復習への
アドバイス
授業計画を参照し,適宜,予習・復習を行ってください。
特に,不定期に実施を予定している小テストは,小項目に区切って理解度を確認するために行います。各自,しっかりと復習して臨んでください。 
履修上の注意
受講条件等
【授業を受ける上での注意】
・原則としてすべての授業に出席すること。
・上記のとおり,不定期に行う小テストも評価の対象となるので,必ず受けること。
・小テストを実施する場合,講義時間の最初に行うので遅れないよう注意すること。

【授業を受ける上での前提】
・複素数,複素平面の知識を有していることを前提とする。
・高校程度の電気回路(並列・直列回路,合成抵抗,電力,キルヒホフの法則など)の知識を有していることを前提とする。 
成績評価の基準等 小テストと期末試験により100点満点で総合的に評価し,60点以上を合格とする。 
メッセージ  
その他   
すべての授業科目において,授業改善アンケートを実施していますので,回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており,今後の改善につなげていきます。 
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