G0666300

電気数学2

Mathematics for Electrical Analyses2

開講部

工学部

開講学科

電子工学科

開講学年

1年次

開講時期

後期

単位数

2

単位区分

選択必修

系列区分

専門

講義区分

講義
講師山田博昭

授業の概要

(授業の概要と目的)
 自然現象の記述に不可欠な微分方程式について、それを直接解く方法とラプラス変換による方法について述べます。そしてこれらの応用としてRL直列回路、RC直列回路に直流電圧を加えた場合から出発して、相互インダクタンスのある回路や、RLC直列回路の過渡現象について講義を行います。
 本知識を必要とする専門科目もあるので履修しておくことを勧めます。

達成目標

1.変数分離形および1階線形微分方程式の解法
 (授業計画の1〜3に対応)
2.複素記号法との比較
 (授業計画の4に対応)
3.基本的な関数のラプラス変換および逆ラプラス変換
 (授業計画の5〜9に対応)
4.ラプラス変換によるRLおよびRCを含む回路の過渡現象の解析
 (授業計画の10〜11に対応)
5.相互インダクタンスを含む回路およびRLCを含む回路の過渡現象の解析
 (授業計画の12〜15に対応)

授業計画

1.微分方程式とは
   ・変数分離形
   ・1階線形微分方程式
2.電気回路における微分方程式の例(1)
   ・RL直列回路に直流電圧を加えた場合
   ・RC直列回路に直流電圧を加えた場合
3.電気回路における微分方程式の例(2)    レポート課題1提示
   ・RL直列回路に正弦波を加えた場合          
   ・複素記号法で求めた場合との比較
4.複素記号法についての補足
5.初等関数のラプラス変換(1)
   ・定数およびtのn乗のラプラス変換
6.初等関数のラプラス変換(2)
   ・指数関数、3角関数および双曲線関数のラプラス変換
7.導関数のラプラス変換および不定積分のラプラス変換     レポート課題2提示
8.逆ラプラス変換(1)
   ・F(s)の分母=0の根が単根のみの場合の逆ラプラス変換
9.逆ラプラス変換(2)
   ・F(s)の分母=0の根に重根を含む場合の逆ラプラス変換
10.ラプラス変換による過渡現象の解析(1)            レポート課題3提示
   ・s回路の描き方
    ・ラプラス変換での初期値の扱い方
    ・RL直列回路、RC直列回路
11.ラプラス変換による過渡現象の解析(2)
    ・RL直列回路に正弦波を加えた場合
12.相互インダクタンスを含む回路の過渡現象(1)
13.相互インダクタンスを含む回路の過渡現象(2)        レポート課題4提示
14.RLCを含む回路の過渡現象(1)
15.RLCを含む回路の過渡現象(2)

評価方法と基準

学期末試験        72%
授業中の演習       3%
学期内のレポート    25%

レポート提出回数が課題回数の1/2未満の場合は不合格とします。
未提出のレポートは0点ではなく−2点としますので、必ず全回数提出してください。
授業中の演習(前に出ての解答)は原則として1人3回までとします。

教科書・参考書

教科書 川村雅恭著 ラプラス変換と電気回路 昭晃堂

必要に応じ授業時にプリント等の資料を配布します。

履修前の準備

 微分積分学の基礎知識が必要です。

オフィスアワー

大宮校舎 水曜日授業終了後および昼休み中

環境との関連

環境に関連しない科目

最終更新 : Thu Mar 28 07:47:44 JST 2013