交流回路演習｜シラバス情報

授業コード

511129

オムニバス

科目名

交流回路演習

科目名（英語）

Exercises in AC Circuits

配当学年

2年

単位数

1単位

年度学期

2025年度春学期

曜日時限

木曜2限

対象学科

基_電電,基_電情

コース

科目区分

専門科目

必選の別

選択科目

担当者

髙根沢　真

教室

2-375

実務家教員担当授業

担当教員の高根沢は、電機メーカーでの発電機器製造と絶縁システムに関する実務経験を活かした実践的な内容を授業で扱っている。　

授業の目的と進め方

本講義は、「交流回路」の授業に並行して準備された演習問題を、学生自らが解くことにより、「交流回路」での学習内容（交流回路における回路素子の作用、フェーザ表示による交流回路の記号的計算法など）を定着させることを目的としている。
授業形態は演習形式とする。

達成目標１

正弦波交流とその表し方および正弦波交流に対する回路素子（抵抗、インダクタ、キャパシタ）での電圧と電流の関係について説明できる（20%）

達成目標２

回路素子のインピーダンスおよびアドミタンスについて説明できる（20%）

達成目標３

交流電力（瞬時電力、平均電力、皮相電力、力率）および複素電力（有効電力、無効電力）について説明できる（20%）

達成目標４

フェーザ表示を用いて、様々な回路（回路素子の直列回路、並列回路、ブリッジ回路など）の電圧および電流を計算する手法を説明できる（10%）

達成目標５

回路の共振現象の意味および共振回路の応用例について説明できる（10%）

達成目標６

交流回路における諸定理（重ね合わせの原理、テブナンの定理など）について説明できる（10%）

達成目標７

三相交流、三相交流回路の結線法、および負荷への電力の供給法について説明できる（10%）

アクティブラーニング

ディスカッション

ディベート

グループワーク

プレゼンテーション

実習

フィールドワーク

その他課題解決型学習

授業計画

授業時間外課題（予習および復習を含む）

第１回

直流回路のまとめと復習（オームの法則、抵抗の直列接続と並列接続、電圧源と電流源、電力と電力量、キルヒホッフの法則、重ね合わせの原理、テブナンの定理とノートンの定理）

・テキスト第1章のドリル問題を解き、事前に学習すること（１時間）
・テキスト第1章の演習問題を解いて復習すること（１時間）

第２回

正弦波交流回路（正弦波交流とその表し方、正弦波交流に対する回路素子での電圧と電流の関係）

・テキストp.59のドリル問題1から8を事前に解いて学修すること（１時間）
・テキストp.60の演習問題1から3を解いて復習すること（1時間）

第３回

正弦波交流に対する複数の回路素子で構成された回路での電流と電圧の関係、正弦波交流の複素数表示（複素数の表示）

・テキストp.59のドリル問題9、10およびp.67のドリル問題1から6を解き、事前に学修すること（1時間）
・テキストp.60演習問題4、5およびp.68の演習問題を解いて復習すること（1時間）

第４回

三角関数と指数関数の関係、正弦波交流の複素数表示、複素数表示での時間微分と時間積分、フェーザ表示とインピーダンス（フェーザ表示、回路素子のインピーダンス）

・テキストp.67のドリル問題7から10およびp.76のドリル問題１から７を解き、事前に学修すること（１時間）
・テキストp.77の演習問題1、3、4を解いて復習すること（1時間）

第５回

回路素子のアドミタンス、回路素子の直列接続と並列接続、交流電力（瞬時電力、正弦波交流の平均電力、電力の複素数表示）

・テキストp.76のドリル問題8から10およびp.83のドリル問題1から6を解き、事前に学修すること（1時間）
・テキストp.76の演習問題2、5およびp.82の演習問題1から3を解いて復習すること（1時間）

第６回

電気回路の素子での電力、最大有効電力の供給条件、交流回路解析の具体例（ＲＬ直列回路）

・テキストp.83のドリル問題7から10およびp.97のドリル問題1から3を解き、事前に学修すること（１時間）
・テキストp.84の演習問題4、5およびp.98の演習問題1を解いて復習すること（1時間）

第７回

交流回路解析の具体例（ＲＣ直列回路、ＲＬ並列回路）

・テキストp.99のドリル問題4から7を解いて、事前に学修すること（１時間）
・テキストp.83の演習問題4、5およびp.99の演習問題1を解いて復習すること（1時間）

第８回

交流回路解析の具体例（ＲＣ並列回路、交流ブリッジ回路）

・テキストp.99のドリル問題8から10を解いて、事前に学修すること（１時間）
・テキストp.98の演習問題2を解いて復習すること（1時間）

第９回

共振回路（ＲＬＣ直列回路、ＲＬＣ並列回路）

・テキストp.108のドリル問題1から10を解いて、事前に学修すること（１時間）
・テキストp.109の演習問題1から4を解いて復習すること（1時間）

第10回

相互誘導回路（相互誘導回路のインピーダンス、相互誘導回路の等価回路、結合係数と理想変成器）

・テキストp.115のドリル問題1から10を解いて、事前に学修すること（１時間）
・テキストp.116の演習問題を解いて復習すること（1時間）

第11回

交流回路の線形性と双対性（交流回路における線形性と重ね合わせの原理、テブナンの定理、双対性とノートンの定理）

・テキストp.138、p.139のドリル問題を解いて、事前に学修すること（１時間）
・テキストp.139、p.140の演習問題を解いて復習すること（1時間）

第12回

回路解析（グラフの基礎、ループ解析、行列によるループ解析、ノード解析、行列によるノード解析）

・テキストp.151からp.154のドリル問題を解いて、事前に学修すること（１時間）
・テキストp.154、p.155の演習問題を解いて復習すること（1時間）

第13回

三相交流回路の基礎（対称三相交流、回路の結線法、結線と電圧・電流の関係、Ｙ形負荷への電力の供給、三相交流回路の電力）

・テキストp.169のドリル問題1から4を解いて、事前に学修すること（１時間）
・テキストp.170の演習問題1、4、5を解いて復習すること（1時間）

第14回

三相交流回路の基礎（Δ形負荷への電力の供給、非対称三相回路の解析)

・テキストp.169のドリル問題5から10を解いて、事前に学修すること（１時間）
・テキストp.170の演習問題2、3、6を解いて復習すること（1時間）

課題等に対するフィードバック

提出された課題の解説については、授業内で解説の時間を設ける。

評価方法と基準

各回の演習問題により評価する。
※ 演習課題は、提出後に解答を行うので必ず復習すること。　
演習問題の結果に基づいて総合得点を求め、60点以上を合格とする。

テキスト

高田進・加藤政一・佐野雅敏・田井野徹・鷹野致和・和田成夫共著、「電気回路」、（実教出版）、2016年【ISBN】978-4-407-31316-1

参考図書

・高田和之・坂貴・井上茂樹・愛知久史共著、「電気回路の基礎と演習」、（森北出版）、2005年【ISBN】4627733828
・小亀英己・石亀篤司共著、「基礎からの交流理論」、（電気学会）、2002年【ISBN】4886862306

科目の位置づけ（学習・教育目標との対応）

本講義は本学科のほぼ全ての専門科目を学ぶために必須な電気電子通信工学に関する基幹科目である。本科目では、主に直流回路の解析法を学んだ１年秋学期の「電気回路基礎演習」に引き続き、交流電源を含む回路の定常状態における振舞いを解析する手法(通称、記号的計算法)とそれを用いた様々な交流回路の解法について学習する。

履修登録前の準備

1年秋学期の「電気回路基礎」「電気回路基礎演習」の単位を取得していることが望ましい。