最終更新日:2018/01/22
Syllabus
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概要
対象年度 年度 2017 (週1コマ)秋期 開講時限 月2
開講学部・学科等 理工
科目コード 642000600 科目ナンバー SEE03801
授業名 過渡現象論
英文授業名 Transient Phenomena
担当教員 小田井 圭

授業形態 講義
e-learning利用 その他:
担当形態 単独
関連する授業
当科目履修前に履修して
おくことが望ましい科目
回路理論Aと演習
後続関連授業
教職課程科目
テーマ・キーワード 過渡現象、ラプラス変換、単エネルギー回路、複エネルギー回路

授業の概要・ねらい 過渡現象とは安定な状態(定常状態といいます)から次の安定な状態へ遷移する途中の非定常状態に起こる現象のことを言います。例えば、回路のスイッチを入れた瞬間や切った瞬間におこる電圧や電流の非定常状態のことです。この現象は、回路素子のコイルやコンデンサの中でエネルギーの出入りが起こるために生じます。
この講義の前半では、過渡現象を微分方程式を解くことで理論的に解析する手法を学びます。後半では、微分方程式より扱いやすいラプラス変換を用いて解析する方法を学びます。

過渡現象を解析するために必要な数学(三角関数、指数関数、双曲線関数、微分、積分)の使い方が理解できます。
回路を微分方程式で記述する方法を理解できます。
過渡状態で回路に起こっている現象を理解できます。

授業は講義が中心ですが、授業後半には演習の時間を設けて問題を解くことでより一層理解を深めてもらおうと思っています。皆さんの理解度に応じて授業計画の進み方を調整します。
到達目標 直流および交流の簡単な単エネルギー回路・複エネルギー回路の動作を表す微分方程式を立てられます。
その微分方程式を解くことができることができます。
その一般解を模式的なグラフとして表すことができるます。
教科書と準備するもの 「過渡現象の基礎」吉岡芳夫、作道訓之著(森北出版)
参考書 「過渡現象の考え方」雨宮好文著(オーム社)
「過渡現象 (大学課程)」高木亀一著(オーム社)
評価の基準 直流および交流の単エネルギー回路・複エネルギー回路の動作を表す微分方程式を立てられる。
その微分方程式を解くことができる。
その一般解を模式的なグラフとして表すことができる。
具体的評価方法 試験80%、課題レポート20%
授業評価アンケート
フィードバック・
受講生へメッセージ
2017年度はテキストを指定して、予習・復習がしやすいように授業改善をしたいと思います。また、manabaなどを利用して授業の予習ができるようにします。
単位互換
特記 「電気主任技術者免状」取得に必要な科目①電気電子理論 に該当

授業計画
第1回 内容
過渡状態とは
過渡現象を学ぶための基礎
授業時間外における学修(予習・復習等) 定常状態での一般的なRLC回路の解き方(キルヒホッフの法則等)を確認してくること。
授業実施特記
第2回 内容
1階および2階の微分方程式の解き方
授業時間外における学修(予習・復習等) 三角関数、指数関数、双曲線関数について調べてくること。
授業実施特記
第3回 内容
直流電源に接続したRC回路の過渡現象(1)
授業時間外における学修(予習・復習等) 定常状態での直流のRC直列回路の解き方を調べてくること。
授業実施特記
第4回 内容
直流電源に接続したRC回路の過渡現象(2)
授業時間外における学修(予習・復習等) 定常状態での直流のRC直列回路の解き方を調べてくること。
授業実施特記
第5回 内容
直流電源に接続したRL回路の過渡現象
授業時間外における学修(予習・復習等) 第3回、第4回の授業内容を復習してくること。
授業実施特記
第6回 内容
交流電源に接続したRC回路の過渡現象
授業時間外における学修(予習・復習等) 交流の定常状態でのRC直列回路の解き方を調べてくること。
授業実施特記
第7回 内容
交流電源に接続したRL回路の過渡現象
授業時間外における学修(予習・復習等) 交流の定常状態でのRL直列回路の解き方を調べてくること。
授業実施特記
第8回 内容
理解度確認・中間試験
授業時間外における学修(予習・復習等) 第7回までの内容を復習してくること。
授業実施特記
第9回 内容
直流電源に接続した複エネルギー回路の過渡現象(1)
直流LC回路の過渡現象
授業時間外における学修(予習・復習等) 交流のLC回路の解き方を調べてくること。
授業実施特記
第10回 内容
直流電源に接続した複エネルギー回路の過渡現象(2)
直流LCR回路の過渡現象
授業時間外における学修(予習・復習等) 交流のLCR回路の解き方を調べてくること。
授業実施特記
第11回 内容
交流電源に接続した複エネルギー回路の過渡現象
授業時間外における学修(予習・復習等) 第6回、第7回の内容を復習してくること。
授業実施特記
第12回 内容
複合回路の過渡現象
授業時間外における学修(予習・復習等) 第11回までの内容を復習してくること。
授業実施特記
第13回 内容
ラプラス変換
授業時間外における学修(予習・復習等) ラプラス変換について復習してくること。
授業実施特記
第14回 内容
ラプラス変換と過渡現象解析法の概要
授業時間外における学修(予習・復習等) 第13回の内容を復習してくること。
授業実施特記
第15回 内容
まとめと理解度確認
授業時間外における学修(予習・復習等) 第14回までの内容を復習してくること。
授業実施特記