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現在位置: ホーム シラバス集(2017年度) 教育学部 教職科目 工業科教育法

工業科教育法

シラバスID edu_2537
開講年度・開講期 通年
授業形態 講義
対象回生 2-4回生
対象学生 Undergraduate
使用言語 日本語
曜時限 前)火5 後)月1
教員
  • 久門 尚史(工学研究科)
  • 和田 修己(工学研究科)
授業の概要・目的 前期は入門として抵抗回路の取り扱い方を説明したあと,回路素子について述べる.次にインダクタやキャパシタを含む回路を解析する際,必要となる線形微分方程式の解法について説明し,それを用いて正弦波交流回路と簡単な回路の過渡現象の解析法を講述する.
後期の前半では、三相交流回路の基礎および変成器を含む受動回路の解析法,回路方程式のたて方についてのべる.後半では,トランジスタなどの能動素子を含む回路を電気回路理論で解析する方法を説明したのち,回路の周波数特性の扱い方と、回路のスイッチング動作の基本について解説する.


到達目標 ・微分方程式を用いて電気回路の過渡現象を理解する.交流理論を用いて電気回路の定常現象を理解する.
・電気回路の扱いに関する基礎を再確認し,基本的な電気回路を解析できるようになる.
・三相交流回路の基礎を理解する.
・独立電源と制御電源を含む回路と,変成器の等価回路について理解する.
・回路の周波数特性の扱いを理解する.
・能動素子を含む回路を線形回路として解析する方法を理解する.
・半導体素子の基本的動作について理解する.
授業計画と内容 第1~3週 直流回路の計算法:回路解析の入門としての直流回路の解析法を説明する.すなわち,オームの法則,キルヒホフの法則,電圧源,電流源,回路素子などを説明する.
第4~8週 線形微分方程式の解法:インダクタ,キャパシタを含む回路の方程式を導く.そのあと,線形微分方程式の解き方を説明し,一般解,特殊解の意味を述べる.
第9~12週 交流回路の解析法:フェーザー表示を説明したあと,インピーダンス,アドミッタンスの概念を説明し,それを用いると交流回路の解析が直流回路の解析と同じように行えることを述べる.
第13~14週 二端子対回路網:電源と負荷との中間に位置する回路網という立場から二端子対回路網の初歩の行列論的な取り扱い方について説明する.
第15~16週 学習到達度の確認
第17~18週 三相交流回路の基礎:正弦波の複素表示を復習し,単相三線回路および対称三相回路の基礎について説明する.
第19~22週 受動回路の解析法:テブナン・ノートンの等価電源,相互インダクタンスと変成器を含む回路の取り扱い方について説明する.
第23~24週 回路の方程式:多くの素子を含む場合にも適用できる回路解析の方法として,閉路方程式と節点方程式の立て方について説明する.
第25~27週 能動素子の回路解析:電子管やトランジスタを動作させるための直流バイアスと,信号の増幅などを扱うための交流等価回路について説明し,制御電源の考え方と,電子回路を電気回路理論で解析する方法を説明する.
第28~29」週 電子回路の周波数特性:電力や電圧・電流の比を表す際のdB(デシベル)表示について説明し,簡単な増幅回路の周波数特性について解説する.
第30週 半導体の基礎と能動回路の2値動作:ダイオードやトランジスタを構成する半導体のpn接合と,その基本的特性について解説し,トランジスタのスイッチングについて説明する.
第31~32週 学習到達度の確認: 本講義に関する学習到達度の確認を行う.
成績評価の方法・観点及び達成度 レポートと試験により評価する.
履修要件 特になし
授業外学習(予習・復習)等 授業の前にテキストの内容を予習すること。
また、復習を助けるためにレポートを課す。
教科書
  • エース電気回路理論入門, 奥村浩士, (朝倉書店),
  • 電気回路理論, 奥村浩士, (朝倉書店),
参考書等
  • 電気回路(I), 大野克郎, (オーム社),
  • 電気回路(I), 小沢孝夫, (昭晃堂),
  • 電子回路の基礎, 北野 正雄, (培風館),