シラバス情報
|
教員名 ： 齋藤 晋哉
|
開講年度
2025年度
開講学期
前期
科目名
電気回路理論I
授業種別
講義
科目名（英語）
Circuit Theory I
授業情報(授業コード・クラス・授業形態)
A0400205 電気回路理論I [情報][対面]
担当教員
齋藤 晋哉
単位数
2.0単位
曜日時限
水曜2限
キャンパス
八王子
教室
1W-211講義室
学位授与の方針
1 基礎知識の修得 85 ％
2 専門分野の知識・専門技術の修得 15 ％ 3 汎用的問題解決力の修得 0 ％ 4 道徳的態度と社会性の修得 0 ％ 具体的な到達目標
・抵抗の合成抵抗値を導出できる。
・回路についての基礎的な法則や定理を理解する。 ・回路図を数式で表し解析できる。 ・様々な回路網の解析法を使える。 ・正弦波交流の瞬時値表示、実効値表示の違いを理解し、与えられた波形から導出できる。 ・正弦波交流における電圧・電流・インピーダンス等の複素表記が理解できる。 受講にあたっての前提条件
到達目標をよく理解し、高いレベルでの達成を目指す意欲があること
授業の方法とねらい
現代生活において、我々の身の回りには電気・電子機器がありふれ、簡単な電気回路から、コンピュータ、スマートフォン、通信関連の回路などのトランジスタやICなどを応用した複雑な電子回路等に囲まれ生活している。情報学部であるから電気は関係ないということはなく、そもそもコンピュータ／マイコンは電気で動いており、コンピュータ／マイコンで制御する機器や装置とのやり取りや、インターネットや無線通信で使われる信号も当然ながら電気信号である。本講義では情報学部の学生として必要な電気・電子回路について十分な基礎知識を身につけることをねらいとする。特に、直流回路についての基礎的事項、交流回路の基礎的事項について学ぶ。
本講義の基礎的な多くの部分はすでに高校の物理で軽く学んでいる。高校の教科書・ノートも引っ張り出し参考にするとよい。 AL・ICT活用
特に活用しない
第1回
授業形態
対面
事前学習
・高校物理の関連内容の復習（波・電気・磁気関連項目）
・テキスト2〜27，40〜49ページを熟読し例題を解く。 2時間
授業内容
【電気の基本・電流・電圧・抵抗・電圧降下と逆起電力の概念】
電圧・電流・抵抗の概念や電気回路図の表し方について学ぶ。抵抗に加える電圧、流れる電流の関係（オームの法則）を理解し、計算ができるようにする。 事後学習・事前学習
事後学習：授業でやった例題を自分の力で解いてみる。授業範囲のテキスト演習問題を解く。
事前学習：テキスト70〜73ページを熟読し例題を解く。 2時間
第2回
授業形態
対面
授業内容
【キルヒホッフの法則（基礎）・抵抗回路の合成抵抗】
合成抵抗の式導出や回路解析に必要な基本的な法則の１つであるキルヒホッフの法則（電圧則、電流則）を理解する。電気回路図に徐々に慣れると共に、基本的な抵抗の並列・直列接続の式の導出をできるようにする。また、基本的な合成抵抗の式を用い、抵抗を任意の状態で接続（直列、並列、それらの混合）したときの合成抵抗を自由に計算できるようにする。 事後学習・事前学習
事後学習：授業でやった例題を自分の力で解いてみる。授業範囲のテキスト演習問題を解く。
事前学習：テキスト50〜56ページを熟読し例題を解く。 4時間
第3回
授業形態
対面
授業内容
【抵抗による分圧、分流】【電圧計・電流計・電源：１ 基礎】
抵抗を用いて電圧や電流を分配できることを理解し、分圧の公式、分流の公式を導けるようにし、これらの式を自由に使いこなせるようにする。また、計測器や電源に内部抵抗が存在することを学ぶ。さらに、電圧計、電流計にそれぞれ「分圧」、「分流」を応用することで、本来の許容値以上の電圧、電流を測定できることを理解する。 事後学習・事前学習
事後学習：授業でやった例題を自分の力で解いてみる。授業範囲のテキスト演習問題を解く。
事前学習：テキスト56〜61ページを熟読し例題を解く。 4時間
第4回
授業形態
対面
授業内容
【電圧計・電流計・電源：２ 応用】
前回の講義の続き。計測器や電源に内部抵抗が存在することを学び、電圧計、電流計にそれぞれ「分圧」、「分流」を応用することで、許容以上の電圧、電流を測定できることを理解する。電池のつなぎ方（直列・並列）による内部抵抗の影響を理解する。 事後学習・事前学習
事後学習：授業でやった例題を自分の力で解いてみる。授業範囲のテキスト演習問題を解く。
事前学習：テキスト62〜65ページを熟読し例題を解く。 4時間
第5回
授業形態
対面
授業内容
【電流と電力】
抵抗体に電流が流れると熱（ジュール熱）が発生することを学び、電力について学ぶ。効率よく電力を供給する条件（最大消費電力）について学び、電源の内部抵抗と負荷抵抗の関係と最大消費電力の関係を理解し、条件を導けるようにする。 事後学習・事前学習
事後学習：授業でやった例題を自分の力で解いてみる。授業範囲のテキスト演習問題を解く。
事前学習：テキスト73〜77ページを熟読し例題を解く。 4時間
第6回
授業形態
対面
授業内容
【回路解析・回路方程式】
キルヒホッフの法則を用いた回路網解析法について解析例を通して学ぶ。（枝電流法、ループ電流法、節点方程式法）これにより、より複雑な電気回路を解析できるようにする。 事後学習・事前学習
事後学習：授業でやった例題を自分の力で解いてみる。授業範囲のテキスト演習問題を解く。
事前学習：テキスト78〜83ページを熟読し例題を解く。 4時間
第7回
授業形態
対面
授業内容
【電圧源・電流源・重ね合わせの定理・テブナンの定理】
電源に電圧源、電流源が有ることを学び、任意の回路網が１つの抵抗と１つの電源（電圧源あるいは電流源）で表せることを理解し、これらの変換を自由にできるようにする。また、その他の電気回路の定理についても学ぶ。 事後学習・事前学習
事後学習：授業でやった例題を自分の力で解いてみる。授業範囲のテキスト演習問題を解く。
事前学習：テキスト84〜89ページを熟読し例題を解く。 4時間
第8回
授業形態
対面
授業内容
【Δ−Ｙ変換、Ｙ−Δ変換、対象回路、ホイートストンブリッジ】
抵抗の特別な場合の接続法（Δ接続、Ｙ接続）の変換を学ぶ。ブリッジ回路について学び平衡条件を導けるようにする。 事後学習・事前学習
事後学習：授業でやった例題を自分の力で解いてみる。授業範囲のテキスト演習問題を解く。
事前学習：テキスト90〜94ページを熟読し例題を解く。 4時間
第9回
授業形態
対面
授業内容
【可逆定理・ノルトンの定理・ミルマンの定理】
回路解析の手法の１つである可逆定理・ノルトンの定理・ミルマンの定理について学び、自由に使えるようにする。 事後学習・事前学習
事後学習：授業でやった例題を自分の力で解いてみる。授業範囲のテキスト演習問題を解く。
事前学習：テキスト98〜107ページを熟読し例題を解く。 4時間
第10回
授業形態
対面
授業内容
【正弦波交流：振幅・角周波数・初期位相・位相差・瞬時値・実効値】
交流回路を学ぶ上での基本的な概念を学び理解する。三角関数の基礎について十分復習をしておくこと。 事後学習・事前学習
事後学習：授業でやった例題を自分の力で解いてみる。授業範囲のテキスト演習問題を解く。
事前学習：テキスト108〜112ページを熟読し例題を解く。 4時間
第11回
授業形態
対面
授業内容
【正弦波交流と複素数】
交流回路を扱う上で複素数を用いる利点を理解し、複素ベクトルによる表示や簡単な計算を学ぶ。 事後学習・事前学習
事後学習：授業でやった例題を自分の力で解いてみる。授業範囲のテキスト演習問題を解く。
事前学習：テキスト116〜127ページを熟読し例題を解く。 4時間
第12回
授業形態
対面
授業内容
【交流回路素子の基礎】
インダクタやキャパシタの基礎的な性質について理解しインダクタンスやキャパシタンスの物理的意味を学ぶ。 事後学習・事前学習
事後学習：授業でやった例題を自分の力で解いてみる。授業範囲のテキスト演習問題を解く。
事前学習：テキスト128〜135ページを熟読し例題を解く。 4時間
第13回
授業形態
対面
授業内容
【ＬＲＣの基本計算】
インダクタやキャパシタの交流回路での働きを十分理解する。複素数と正弦波交流の複素数表示・複素インピーダンス、複素アドミッタンス複素数を用いることで、インダクタやキャパシタが直流回路における抵抗と同様に扱えることを学ぶ。 事後学習・事前学習
事後学習：授業でやった例題を自分の力で解いてみる。授業範囲のテキスト演習問題を解く。
事前学習：これまでの総復習。 4時間
第14回
授業形態
遠隔（オンデマンド）
授業内容
【オンデマンドEX】
全体を通しての復習を練習問題を使って行う。 指示した日までに実施すること。 事後学習・事前学習
事後学習：授業でやった例題を自分の力で解いてみる。授業範囲のテキスト演習問題を解く。
事前学習：これまでの総復習。 4時間
第15回
授業形態
対面
授業内容
学修到達度の確認（授業内試験）
事後学習
試験の内容を振り返り理解度の低かった章の例題を解き直す。
4時間
成績評価の方法
きちんと授業に出席し講義を聴いていることが成績評価の前提。
試験の結果をA+からFの６段階に評価し、D以上の者を合格とする。 受講生へのフィードバック方法
学生の反応を見ながら講義レベルの調整を随時行う。この講義とセットである演習の提出課題の出来具合を参考にすることがある。
教科書
[教科書]
・電気回路教本 第2版：秋月影雄、橋本洋志［オーム社］ ［本講義や演習の講義が難しいと感じたら］ 簡単な問題を数多く解くことを勧める。 ・電気回路理論 I・補遺 （独自問題集・工学院大学生協にて販売） ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー ［そのほか補助的な問題集］ ・電気回路 実力・得点力アップ問題集：牛田啓太［技術評論社］ 参考書
[より基礎から学ぶための問題集]
・入門 電気回路 基礎力アップ問題集：牛田啓太［技術評論社］ ------------------------------- [その他参考書] ・基本からわかる電気回路：西方正司 監修、岩崎久雄、鈴木憲史、鷹野一朗、松井幹彦、宮下収「オーム社］ ・テキストブック電気回路：本田徳正［日本理工出版会］ ・電気学会大学講座「電気回路論 ２版改訂」：平山 博 大附辰夫 共著、（電気学会）［オーム社］ オフィスアワー
毎週水曜日 3限講義終了後、講義室内で対応致します。
受講生へのメッセージ
２限目の本授業「電気回路理論I」に引き続き、11:50-13:20に３限の「電気回路理論演習Ⅰ」の授業を行います。
（12:30 からではありませんので注意してください。） 実務家担当科目
実務家担当科目ではない
実務経験の内容
教職課程認定該当学科
該当なし
その他の資格・認定プログラムとの関連
関連する科目である
教育課程コード
Ⅱ2a
教育課程コードの見方【例】 Ⅰ2a（Ⅰ…Ⅰ群、2…2年配当、a…必修） ※ a : 必修 b : 選択必修 c : 選択 ※複数コードが表示されている場合には入学年度・所属学科の学生便覧を参照のこと
|
