過渡現象
| 科目分野 | 理工学部 |
|---|---|
| 選必区分 | 必修 |
| 担当教員 ［ローマ字表記］ |
西尾 芳文, 上手 洋子 [Yoshifumi Nishio, Yohko Uwate] |
| 授業形態 | 講義 |
授業の目的
過渡状態に関連した諸概念，特に線形回路の動的性質について理解させる．
授業概要
線形回路の状態は，スイッチの開閉後過渡的に変化する状態と十分時間が経過した後の定常状態の和で表現できる．ここでは，前者を解析し，回路の諸特性を明らかにする．まず，素子の性質と回路の接続状況から回路の状態方程式を導き出す方法について述べる．つぎにその状態方程式を解く方法として，直接的な方法とラプラス変換を用いた方法を紹介する．また保存則や状態の拘束を含む場合の回路の解析方法についても講述する．
到達目標
- 素子の性質と回路の接続状況から回路の状態方程式を導き出すことができる．保存則や状態の拘束を含む場合も取り扱うことができる．
- 直接的な方法とラプラス変換を用いた方法により，状態方程式を解くことができる．保存則が成立する場合や強制退化が起こる場合も取り扱うことができる．
授業計画
- 基本回路素子の性質(R，L，C，電源)
- 回路素子の接続(キルヒホフの法則)
- RL回路，RC回路の回路方程式
- RLC回路の回路方程式
- 保存則
- 状態の拘束
- 線形非同次常微分方程式の解法
- 前半のまとめ
- RL回路の解析・RC回路の解析
- RLC回路の解析(直流電圧源を印加する場合)
- RLC回路の解析(交流電圧源を印加する場合)
- 保存則を持つ回路の解析
- 強制退化の起こる回路の解析
- ラプラス変換を用いた回路解析
- 後半のまとめ
- 定期試験
教科書
電気回路の過渡現象／小林邦博，川上博：産業図書，1991.9, ISBN:9784782855348
キーワード
回路解析, 過渡状態, 状態方程式, ラプラス変換
