２年生必修科目「電気回路１」
今回は第21回の講義の様子を紹介します。
交流の電気信号は大きさと周波数の要素があります。また２つ以上の信号を比較した際には２つの波形の時間差が発生したり、しなかったりします。この時間差は位相差と呼ばれ、電気回路素子であるインダクタやキャパシタの影響で生じます。
座学では、R（抵抗）L（インダクタ）直列回路で各素子の電圧と電流の関係をフェーザ図を用いて理解します。インダクタの電圧はインダクタに流れる電流を微分した波形となります。すなわち、電圧と電流の位相関係は90度の差が生じることになります。抵抗の電圧と電流の位相関係はどうでしょうか。回路全体の電圧と電流はどうでしょうか。
座学で理解したうえで、実習を通じて自身の目で確認してもらい、理論と実験の比較から理論の検証、実験の妥当性を議論してもらいます。
この辺ぐらいから、内容が難しくなります。座学だけでは何を学んでいるのか分からない学生も出てきてもおかしくありません。
グループ活動では班内に留まらず、違うグループの様子も確認し学年全員のコミュニケーションが回を追うことに自然と多く活発に行われていることを実感できます。このように学びあう仲間を増やし、分からないこと、苦手なことを少しずつ解明改善してもらえればと思います。
この次の回で、測定したデータを分析します。
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
