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| 科目一覧へ戻る | 2021/09/22 現在 |
| 科目名（和文） ／Course |
電気回路Ⅱ |
|---|---|
| 科目名（英文） ／Course |
Electric Circuits II |
| 時間割コード ／Registration Code |
21C11101 |
| 学部（研究科） ／Faculty |
情報工学部 |
| 学科（専攻） ／Department |
情報通信工学科 |
| 担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors |
○福嶋 丈浩 |
| オフィスアワー ／Office Hour |
福嶋 丈浩(月曜日 ５限 2319室 ※在室中であれば他の時間帯でも対応可) |
| 開講年度 ／Year of the Course |
2021年度 |
| 開講期間 ／Term |
前期 |
| 対象学生 ／Eligible Students |
2年 |
| 単位数 ／Credits |
2.0 |
| 更新日 ／Date of renewal |
2021/02/23 |
|---|---|
| 使用言語 ／Language of Instruction |
日本語 |
| オムニバス ／Omnibus |
該当なし |
| 授業概略と目的 ／Cource Description and Objectives |
パソコンや携帯電話等の情報通信機器、オーディオ?映像機器等は全て電気回路?電子回路により構成されている。電気回路抜きでは我々の便利な生活は成り立たなくなっている。本講義では、１年次後期の「電気回路Ⅰ」に引き続き、電気回路の基本定理やより複雑な交流回路について学ぶ。特に、相互結合素子や制御電源を含む回路、２端子対回路、定常状態における回路解析について学習する。 |
| 履修に必要な知識?能力?キーワード ／Prerequisites and Keywords |
三角関数、複素数に関する数学の基礎知識。先行科目である電気回路Ⅰに関する知識。 重ね合わせの理、テブナンの定理、ノートンの定理、平衡条件、整合条件、相互結合素子、制御電源、２端子対回路 |
| 履修上の注意 ／Notes |
「電気回路Ⅰ」で習得すべき交流の複素表示、キルヒホッフの法則等の理解を前提とする。 前回までに学習した内容を復習した上で出席すること。 授業の出席は、課題（レポートを含む）の提出の有無で確認する。課題は、次の授業の前日までに提出すること。 |
| 教科書 ／Textbook(s) |
「電気回路を理解する」、小澤孝夫、森北出版 （「電気回路Ⅰ」と同じ教科書を使用する） |
| 参考文献等 ／References |
電気回路、回路理論に関する書籍 （図書館に多数の書籍があるので参考にすると良い） |
| 自主学習ガイド ／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework |
授業を受ける前に教科書をよく読んでおく。 教科書の章末問題（演習問題）を解いて、理解を深める。 教科書以外の書籍の問題（色々な問題）を解いて、応用力を養う。 |
| 資格等に関する事項 ／Attention Relating to Professional License |
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| 備考 ／Notes |
本科目は「実務経験のある教員による授業科目」又は「主として実践的教育から構成される授業科目」である。 その内容等については、次のアドレスの一覧表を参照。 /guide/guide_detail/index/1860.html 本科目はオンライン授業（オンデマンド形式）で行う予定である。 本授業では以下のアクティブラーニングを採用している。 宿題として授業ごとに課題あるいはレポートを課す。 |
| No. | 単元（授業回数） ／Unit (Lesson Number) |
単元タイトルと概要 ／Unit Title and Unit Description |
時間外学習 ／Preparation and Review |
配付資料 ／Handouts |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | [復習１] 複素数の極座標表示や複素数の演算について復習する。 |
講義資料の最後に予習?復習に関する記述があるので、時間外学習に取り組むこと。２回目以降も同様である。 | 講義資料、課題を配布する。 |
| 2 | 2 | [復習２] 基本素子（抵抗、コイル、コンデンサ）の電圧?電流特性、インピーダンス、キルヒホッフの法則等について復習する。 |
講義資料、課題を配布する。 | |
| 3 | 3 | [重ね合わせの理] 電源を２個以上含む回路において各枝に流れる電流が、それぞれの電源が単独で存在する時（他の電源を除去した時）に流れる電流の和で表せること（重ね合わせの理）を学ぶとともに例題を解いて理解を深める。 |
講義資料、課題を配布する。 | |
| 4 | 4 | [テブナンの定理とノートンの定理] 電源を含む１端子対回路が１個の電圧源（等価電圧）と１個の複素インピーダンス（等価インピーダンス）を直列接続した回路（テブナンの等価回路）に置き換えることができることを学ぶ。また、電源を含む１端子対回路が１個の電流源（等価電流）と１個の複素アドミタンス（等価アドミタンス）を並列接続した回路（ノートンの等価回路）に置き換えることができることを学ぶ。さらに、例題を解きながら与えられた回路に対して、等価電圧、等価インピーダンス、等価電流、等価アドミタンスを求める方法を学ぶ。 |
講義資料、課題を配布する。 | |
| 5 | 5 | [ブリッジ回路と平衡条件] ブリッジ回路の基本的な構成を学んだ後、平衡条件を導く。さらに、代表的なブリッジ回路（マクスウェル?ブリッジ、ウイーン?ブリッジ、ヘイ?ブリッジ）について、平衡条件を求める方法を学ぶ。 |
講義資料、レポート課題を配布する。 | |
| 6 | 6 | [電力を最大限に供給するための整合条件] 負荷における消費電力が最大になる条件（整合条件）を学ぶ。また、例題を解きながら与えられた回路（具体的な回路）に対して整合条件を求める方法を学ぶ。 |
講義資料、課題を配布する。 | |
| 7 | 7 | [相互結合素子(理想変圧器)] ２つのコイルが結合した相互誘導回路について学び、電圧?電流特性を求める。また、理想変圧器について学ぶ。 |
講義資料、レポート課題を配布する。 | |
| 8 | 8 | [変圧器、インピーダンス変換] 理想変圧器を用いたインピーダンス変換の方法について学ぶ。 |
講義資料、課題を配布する。 | |
| 9 | 9 | [相互結合素子を含むブリッジ回路] 相互結合素子を含むブリッジ回路に対して平衡条件を求めることにより、ブリッジ回路と相互結合素子の理解を深める。 |
講義資料、レポート課題を配布るす。 | |
| 10 | 10 | [制御電源] ある端子間の電圧、あるいは、ある枝に流れる電流によって決まる電圧や電流を発生する電源（制御電源）について学ぶ。また、制御電源の種類（電圧制御電流源、電流制御電流源、電圧制御電圧源、電流制御電圧源）について学ぶ。 |
講義資料、課題を配布する。 | |
| 11 | 11 | [制御電源を含む回路の定常解析] 制御電源を含んだ電気回路の定常解析を行うことで、制御電源の扱い方を学ぶ。 |
講義資料、課題を配布する。 | |
| 12 | 12 | [２端子対回路] ２端子対回路の基本的な考え方や２端子対回路の特性を表す行列（インピーダンス行列、アドミタンス行列、ハイブリッド行列、縦続行列）について学ぶ。 |
講義資料、課題を配布する。 | |
| 13 | 13 | [インピーダンス行列，アドミタンス行列] 例題を解きながら、与えられた回路に対してインピーダンス行列やアドミタンス行列を求める方法を学ぶ。 |
講義資料、課題を配布する。 | |
| 14 | 14 | [ハイブリッド行列、縦続行列] 例題を解きながら、与えられた回路に対してハイブリッド行列や縦続行列を求める方法を学ぶ。 |
講義資料、レポート課題を配布する。 | |
| 15 | 15 | [総括] 演習問題を解きながら電気回路Ⅱで学んだ内容を復習する。 |
講義資料、課題を配布する。 |
| No. |
到達目標 ／Learning Goal |
知識?理解 ／Knowledge & Undestanding |
技能?表現 ／Skills & Expressions |
思考?判断 ／Thoughts & Decisions |
伝達?コミュニケーション ／Communication |
協働 ／Cooperative Attitude |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 抵抗、コイル、コンデンサで構成される基本的な電気回路に対する定常解析が行える。(C) | ○ | ○ | ○ | ||||
| 2 | 重ね合わせの理、テブナンの定理、ノートンの定理、平衡条件、整合条件等の基本定理を用いることができる。(C) | ○ | ○ | ○ | ||||
| 3 | 相互結合素子を含む回路の定常解析が行える。(C) | ○ | ○ | ○ | ||||
| 4 | 電圧あるいは電流が他の電圧電流によって変化する制御電源を含む回路の定常解析が行える。(C) | ○ | ○ | ○ | ||||
| 5 | ２端子対回路に対する行列表現と定常解析が行える。(C) | ○ | ○ | ○ |
| No. |
到達目標 ／Learning Goal |
定期試験 ／Exam. |
レポート(４通)／ Reports | 授業の課題／Homework | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 抵抗、コイル、コンデンサで構成される基本的な電気回路に対する定常解析が行える。(C) | ○ | ○ | ||||
| 2 | 重ね合わせの理、テブナンの定理、ノートンの定理、平衡条件、整合条件等の基本定理を用いることができる。(C) | ○ | ○ | ||||
| 3 | 相互結合素子を含む回路の定常解析が行える。(C) | ○ | ○ | ||||
| 4 | 電圧あるいは電流が他の電圧電流によって変化する制御電源を含む回路の定常解析が行える。(C) | ○ | ○ | ||||
| 5 | ２端子対回路に対する行列表現と定常解析が行える。(C) | ○ | ○ | ||||
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評価割合（％） ／Allocation of Marks |
50 | 50 | |||||