２年生必修科目「電気回路１」
今回は第10回の講義の様子を紹介します。
電気回路は結線が命です。電流の経路が出来ていないと回路として機能しません。
理論では線は直線で無駄のないレイアウトで描かれますが、実際は導線を使用し直線ではありません。ブレッドボードを使い装置間や素子間の結線は容易になりますが、それらの使い方が分からないと回路が機能しませんし、最悪ショートさせ機器や素子が壊れます。
十分注意して、どことどこが繋がるべきかをグループ内で考え進めてもらいます。
簡単な回路としてLEDの点灯回路を最初に組んでもらいました。もちろん結線ができないとLEDは光りません。全員が点灯させたのを確認し、ばらけた状態に戻し再度組んでもらいます。これを繰り返すことで本当の理解に繋がります。
こればかりやって講義が終わると面白くないので、電源装置や電圧計、電流計を使って抵抗にかかる電圧、流れる電流を計測します。計器の読み方やデータのまとめ方、エクセルを使った図の作成など、実習を通じて同時に様々な要素を養ってもらいます。
今回の演習を通じて、抵抗回路において電圧と電流の関係が直線関係であることを再認識しつつ、抵抗値の測定とカラーコードによる抵抗の差を確認して実験結果の妥当性を検証してもらいました。
本格的な実験は後期の「電気電子基礎実験」で行います。
以下、電気回路１（2022年度版）の講義内容です。
第１回：ガイダンス
第２回：電気の歴史、電気回路記号、抵抗の合成
第３回：オームの法則、直流電力、電圧源と電流源、キルヒホッフの法則
第４回：行列計算、ホイーストンブリッジ回路の平衡条件
第５回：電気回路シミュレーション演習① LTspiceの使い方
第６回：電気回路素子（抵抗、インダクタ、キャパシタ）
第７回：電気回路演習① テスタ・各種計測器の使い方 LED点灯回路
第８回：過渡現象、ラプラス変換
第９回：RL直列回路、RC直列回路、RLC直列回路の過渡現象
★第10回：電気回路演習② 電圧と電流計測、オームの法則確認、誤差論
第11回：正弦波交流、最大値、実効値
第12回：複素関数、フェーザ図
第13回：電気回路シミュレーション演習② 交流回路の動作
第14回：電気回路演習③ デジタルオシロスコープの使い方、波形観測
第15回：交流回路、インピーダンス
第16回：交流回路、有効電力、皮相電力、無効電力、複素電力
第17回：交流回路、RL直列・並列回路、RC直列・並列回路の動作
第18回：交流回路、RLC直列・並列回路の動作、共振
第19回：インダクタンス、相互インダクタンス、変圧器
第20回：変圧器の構造と動作原理
第21回：電気回路演習④ RL・RC直列回路の電圧電流波形観測
第22回：第22回で測定したデータの分析
第23回：回路方程式、その立て方
第24回：回路方程式、枝電流法、閉路電流法、節点電位法
第25回：重ね合わせの理、テブナンの定理
第26回：ノートンの定理、供給電力最大の法則
第27回：三相交流電源、Y結線、Δ結線
第28回：三相負荷、三相電力
第29回：電気回路演習⑤ 三相電源の確認 LTspiceの三相交流再現
第30回：最終回、これまでの復習
第31回：定期試験
第32回：再試験（対象者のみ）
★★機械電気工学科 准教授 若林大輔☆☆
0120-097-593
