電気工学

今日の電気の応用は極めて広範囲にわたっていて、工学や自然科学を学ぼうとする人はどんな分野を専攻するにしても電気の基礎概念を身につけなければならない。しかし複雑多岐に見える電気とその応用も、それを支配している基礎原理はそう多くはない。電気工学は工学の中でももっともよく体系化された理論に基づいているということができる。したがって、基礎原理を理解すれば、電気工学に関連した工学問題は必要に応じて専門書などを通して自ら学び、その応用を開くことが出来るようになるであろう。
　本講義は電気工学の最も基礎となる電気磁気学と電気回路論について要点を整理していくつかの法則と基礎原理を学び、併せて演習、応用事例によって理解を深める。

達成目標

1.	電荷、電界、電位に関する基本法則を理解し、その法則を適用して電荷、電界、電位に関係した具体的な問題を解くことが出来る。
2.	電流、磁束、電磁力、起電力に関する基本法則を理解し、その法則を適用して電流、磁束、電磁力、起電力にについての具体的な問題を解くことが出来る。
3.	直流・交流電気回路において，電圧・電流・インピーダンスなどの基礎的な事柄を理解し，与えられた問題について回路方程式を立てることができ，かつその方程式を解くことにより問題を解決することが出来る。

授業計画

1.	電荷と電流　導体と絶縁体、クーロンの法則、電流の磁気作用　　　　　　　事例：電磁気の歴史
2.	電界と電位　電界、電位、電気力線、等電位面、ガウスの法則　　　　　　　事例：放電現象
3.	電界の計算と誘電体　電界・電位の計算、誘電体の特性　　　　　　　　　　　　　　事例：大地電位
4.	静電容量　静電容量の定義、二層誘電体コンデンサ　　　　　　　　　　　事例：強誘電体第1回中間レポート
5.	電流と磁界　アンペアの右手の法則、アンペア周回積分、ベクトル表示　事例：ソレノイドコイル
6.	磁界の計算　ビオ・サバールの法則、磁性体、磁気回路　　　　　　　　　　事例：強磁性体
7.	電磁誘導　電磁誘導の法則、自己・相互インダクタンス　　　　　　　　　事例：変圧器
8.	電磁力　電磁力、速度起電力、回転機　　　　　　　　　　　　　　　　事例：直流機第2回中間レポート
9.	直流回路　オームの法則、キルヒホッフの法則、鳳-テブナンの定理、消費エネルギー　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　事例：直流機回路演習(1)
10.	交流回路の基礎　複素数表示、フェーザ、インピーダンス，アドミッタンス　　　事例：フェーザ図回路演習(2)
11.	交流回路の計算　回路方程式、交流回路計算の方法　　　　　　　　　　　　　　事例：交流ブリッジ回路演習(3)
12.	交流回路の電力　有効電力、無効電力、皮相電力　　　　　　　　　　　　　　　事例：電力計回路演習(4)
13.	三相交流　Y結線・Δ結線、相電圧・線間電圧　　　　　　　　　　　　　　事例：三相送電回路演習(5)
14.	三相電気機器　回転磁界、、三相交流、同期速度　　　　　　事例：誘導機・同期機、リニヤモータ
15.	期末試験

評価方法と基準

教科書・参考書

履修前の準備

学習・教育目標との対応

1.	(E)機械の運動機構や動特性，構造や強度，物質・運動量・エネルギーの流れなど，機械工学の基盤技術に関わる物理現象を，自然科学の法則に基づいて理解することができる．
2.	(H)機械を実現するために必要な工学特有の手法（計測，制御，設計，加工，プログラミングなど）に習熟し，それらを問題の状況に応じて適切に使うことができる．

開講部	工学部
開講学科	機械工学科
開講学年	3年次
開講時期	前期
単位数	2
単位区分	選択
系列区分	専門
講義区分	講義

A0590800

授業の概要