電気回路理論の基礎

電気回路理論の基礎

回路理論の基礎を正確に理解させることを念頭に記述された入門書。中学卒業程度の数学,すなわち一次関数と一次方程式だけを使用して,回路構造のもつ種々の性質を直流で解説した。

ジャンル
発行年月日
1995/04/20
判型
A5 上製
ページ数
230ページ
ISBN
978-4-339-00629-2
電気回路理論の基礎
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定価

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回路理論の基礎を正確に理解させることを念頭に記述された入門書。中学卒業程度の数学,すなわち一次関数と一次方程式だけを使用して,回路構造のもつ種々の性質を直流で解説した。

0. 数学の準備
0.1 機械装置や回路の機能と関数
0.2 1次関数と1次方程式
  0.2.1 1次関数と線形性
  0.2.2 1次方程式と自由度
0.3 行列と行列式
  0.3.1 行列とは
  0.3.2 行列のおもな種類
  0.3.3 行列の演算
  0.3.4 部分行列とその性質
  0.3.5 行列式とは
  0.3.6 小行列式
  0.3.7 余因数
  0.3.8 行列式の余因数による展開
  0.3.9 行列式の値の求め方
  0.3.10 逆行列
0.4 1次方程式の行列による表現と解き方
  0.4.1 1次方程式の行列による表現
  0.4.2 1次方程式の行列による解法
1. 素子と回路
1.1 電気的回路の構成要素としての回路素子
  1.1.1 回路素子,回路,装置,システム
  1.1.2 ブラックボックスと端子
  1.1.3 特性と定格
1.2 物理的現象からみた素子の分類
  1.2.1 電気化学的素子
  1.2.2 電磁素子
  1.2.3 電子素子
  1.2.4 導電素子と抵抗素子,絶縁素子
  1.2.5 機構素子
1.3 端子数による素子の分類
  1.3.1 2端子素子
  1.3.2 3端子素子
  1.3.3 4端子素子
  1.3.4 多端子素子
1.4 能動素子と受動素子
1.5 線形素子と非線形素子
1.6 電気的回路の種類
  1.6.1 電気回路と電子回路
  1.6.2 端子数による回路の分類
  1.6.3 線形回路と非線形回路
  1.6.4 能動回路と受動回路
  1.6.5 アナログ回路とディジタル回路
  1.6.6 エネルギー回路と情報回路
  1.6.7 その他の回路分類
1.7 回路の表現法
  1.7.1 回路図による表現
  1.7.2 回路方程式による表現
1.8 回路の構成
  1.8.1 電源と負荷
  1.8.2 枝と節点
  1.8.3 開回路と閉回路
1.9 回路の構成と回路定数
1.10 回路の動作と回路変数
  1.10.1 回路変数
  1.10.2 直流動作と交流動作
演習問題
2. 端子量とその符号
2.1 端子量と枝特性
2.2 端子量の正方向の決め方
  2.2.1 起電力法
  2.2.2 逆起電力法
2.3 各種端子回路の端子量
  2.3.1 2個の端子をもつ素子や回路
  2.3.2 3個の端子をもつ素子や回路
  2.3.3 4個の端子をもつ素子や回路
演習問題
3. オームの法則
3.1 オームの法則とその符号
  3.1.1 オームの法則にはなぜマイナス符号が付かないのか
  3.1.2 抵抗とコンダクタンス
3.2 オームの法則と線形関係
  3.2.1 線形関係
  3.2.2 電気回路における比例関係
  3.2.3 電気回路における重ね合わせの理
3.3 オームの法則と電源
3.4 オームの法則と1次方程式
  3.4.1 簡単な直流抵抗回路
  3.4.2 オームの法則だけでは計算できない回路
演習問題
4. キルヒホッフの法則と回路方程式
4.1 キルヒホッフの法則
  4.1.1 キルヒホッフの第1法則(KCL)
  4.1.2 キルヒホッフの第2法則(KVL)
4.2 回路の自由度と独立閉回路数
  4.2.1 方程式の自由度
  4.2.2 回路の自由度
  4.2.3 独立閉回路数
  4.2.4 回路のグラフ表現と独立閉回路
  4.2.5 回路のグラフ表現とその行列表現
4.3 オームの法則とキルヒホッフの法則の行列による表現
  4.3.1 オームの法則の行列による表現
  4.3.2 枝特性の行列による表現
  4.3.3 キルヒホッフの法則のトポロジカル行列による表現
4.4 回路方程式のつくり方
  4.4.1 回路方程式のつくり方の種類
  4.4.2 タイセット方程式(タイセット解析法)
  4.4.3 カットセット方程式(カットセット解析法)
  4.4.4 網目方程式
  4.4.5 節点方程式(節点解析法)
5. 直流電力
5.1 素子や回路に入力される電力の定義
5.2 n個の端子をもつ素子や回路への入力電力の求め方
  5.2.1 2個の端子をもつ素子や回路への入力電力
  5.2.2 3個の端子をもつ素子や回路への入力電力
  5.2.3 4個の端子をもつ素子や回路への入力電力
5.3 消費電力と発生電力
5.4 電力と電力量
演習問題
6. 直流電源の回路理論的分類と性質
6.1 直流電源の出力特性と内部抵抗
6.2 直流電源の電力供給能力
6.3 直流電源の回路理論的分類
6.4 直流理想独立電源
  6.4.1 直流理想電圧源
  6.4.2 直流理想電流源
6.5 双対性
6.6 直流実在独立電源
  6.6.1 直流電圧源と直流電流源
  6.6.2 鳳-テブナンの定理とテブナン電源
  6.6.3 ノートンの定理とノートン電源
  6.6.4 等価電源の定理
6.7 電源の接続法
  6.7.1 理想電圧源の直列接続と並列接続
  6.7.2 理想電流源の直列接続と並列接続
  6.7.3 電圧源の直列接続と並列接続
  6.7.4 電流源の直列接続と並列接続
6.8 各種電源の比較
7. 抵抗の接続
7.1 2端子回路の構成
  7.1.1 直列接続と並列接続
  7.1.2 直並列接続と並直列接続
  7.1.3 はしご形接続
  7.1.4 ブリッジ接続
  7.1.5 その他の接続
7.2 3端子回路の構成
  7.2.1 3端子回路の特徴
  7.2.2 Y形接続
  7.2.3 Δ形接続
  7.2.4 Δ-Y変換とY-Δ変換
7.3 2端子対回路の構成
  7.3.1 4端子回路と2端子対回路
  7.3.2 2端子対回路の表現
  7.3.3 2端子対回路としてのブリッジ形回路
8. 抵抗の機能
8.1 通常抵抗の機能
  8.1.1 通常抵抗とは
  8.1.2 エネルギー変換機能──発熱作用
  8.1.3 電流制限機能
  8.1.4 電流制御機能
  8.1.5 電流-電圧変換機能
  8.1.6 分圧と分流
8.2 負性抵抗の機能
  8.2.1 エネルギー変換機能──発電作用と冷却作用
  8.2.2 電圧増幅作用
  8.2.3 その他の機能
8.3 センサ抵抗の機能
8.4 非線形抵抗の機能
問および演習問題の解答
索引

土井 政則(ドイ マサノリ)