電気機器基礎

電気機器は磁気エネルギーを介して機械エネルギーと電気エネルギーとの相互変換を行う回転機と、磁気エネルギーを介して電気エネルギーの形態の変換を行う変圧器とがあり、一括して電磁エネルギー変換機器とも言う。電気機器基礎では物理的な概念を重視して電気機器の基礎的な原理、構造や特性などについて学ぶ。
講義は電気磁気学の基礎、磁気現象、電流による磁界、電磁誘導、インダクタンスなどを解説していく。
さらに、電磁力の発生について、図や数式で基礎事項から、電磁形電気・機械エネルギー変換機器に対する普遍的なエネルギーの基本式に至るまでの過程を分かり易く、説明する。さらに、原理的な電磁機器、電磁石や２巻線モデルについて、基本的な動作原理を説明する。さらに、例題により、具体的な値数値計算例も示す。

	【授業計画】	【授業時間外課題（予習および復習を含む）】
1.	ガイダンス、教科書や参考書の紹介、全体の予定。電磁気の基礎　　磁気現象、磁界、電流による磁界および透磁率などの　　磁気の基本的な事項。	シラバスにより、「履修前の事前準備欄」を確認。
2.	電流と磁界　　磁気回路と電気回路、鉄の磁化（Ｂ−Ｈカーブ）、　　鉄損、電磁鋼板。ギャップ付磁気回路。	磁界の基本原理の理解と　電気回路の理解。
3.	電流と磁界　　電磁誘導、フレミングの右手の法則、誘導起電力、自　　己インダクタンス、相互インダクタンス。	電気回路と磁気回路の確認。
4.	電磁力、交流と直流、フレミングの法則、エネルギー変換。ファラデーの法則。電圧と磁束波形。	電磁誘導とインダクタンスの数式理解。
5.	平等磁界中のコイルの回転による発生電圧。速度起電力と変圧器起電力。	交流と直流の理解。電磁力の発生
6.	コイルに発生するトルク。単極発電機の計算。	エネルギーの変換の物理的な理解。。
7.	中間試験および試験の解説。　第１〜６回の内容を試験する。	中間試験の準備。
8.	ギャップを有する磁気回路。ギャップと鉄心などの磁気回路に蓄積されるエネルギー。	磁気回路の基本の予習。
9.	電気⇔機械エネルギー変換の基礎（磁気エネルギーと電磁力）。直線運動と回転運動。例題による数値計算。	磁気エネルギーと磁気随伴エネルギーの理解。
10.	直流電磁力と交流電磁力、例題８と例題９による数値計算。	電磁力発生のプロセスの理解。
11.	例題１０による数値計算。２巻線モデルの自己インダクタンスと相互インダクタンス	磁束とインダクタンスの関係の理解。
12.	２巻線モデルのトルクの算出。電気機器におけるブラシと電圧やトルクの関係。	インダクタンス計算の理解。
13.	例題１１と例題１２（トルクの数値計算）	トルク式の理解。
14.	リラクタンストルク	磁気回路の復習。
15.	期末試験とその解説。	期末試験の準備。

開講部	デザイン工学部
開講学科	デザイン工学科
開講学年	1年次
開講時期	後期
単位数	2
単位区分	選択
系列区分	共通・エンジニアリング
講義区分	講義

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授業の概要

達成目標

授業計画

評価方法と基準

教科書・参考書

履修登録前の準備

オフィスアワー、質問・相談の方法

環境との関連

1.	磁界、電流と磁気の関係などについて、説明できる。
2.	フレミングの法則、磁気回路、鉄の磁化、電磁誘導などについて数式などで説明できる。
3.	電磁力の発生について図や数式で説明できる。