解いてなっとく 身につく電気回路

解いてなっとく 身につく電気回路

主として直流回路,正弦波交流回路,過渡現象,二端子対回路網の4項目で構成されている。書き込み用の空欄や練習問題を多数掲載。

ジャンル
発行年月日
2012/05/02
判型
B5
ページ数
172ページ
ISBN
978-4-339-00834-0
  • 内容紹介
  • 目次
  • 著者紹介

本書は主として直流回路,正弦波交流回路,過渡現象,二端子対回路網の4項目で構成されている。消化不良が生じないよう,内容の豊富さよりも必要最低限の基礎項目に絞って記述した。書込み用の空欄を設け,練習問題を多数掲載した。

1. 直流回路,抵抗回路とオームの法則
1.1 電流と電荷
1.2 電流の大きさ
1.3 電位と電位差
1.4 電気抵抗
1.5 起電力と電気回路
1.6 オームの法則
1.7 抵抗の接続
1.7.1 抵抗の直列接続
1.7.2 等価回路
1.7.3 抵抗による電圧の分圧
1.7.4 抵抗の並列接続と分流
1.8 電圧降下
1.9 抵抗以外の電気回路素子
1.9.1 インダクタ(コイル)
1.9.2 キャパシタ(コンデンサ)
1.9.3 その他の素子
Exercises

2. 直流電力
2.1 電力
2.2 電流による発熱
2.3 電力量
Exercises

3.キルヒホッフの法則による回路解析
3.1 キルヒホッフの第1法則
3.2 キルヒホッフの第2法則
3.3 キルヒホッフの法則を用いた回路解析の例
3.4 クラメールの解法を用いた回路方程式の解析
3.4.1 クラメールの解法を用いた2元1次連立方程式の解き方
3.4.2 クラメールの解法を用いた3元1次連立方程式の解き方
3.5 ホイートストンブリッジ回路
Exercises

4. 直流回路における諸定理
4.1 電流源と電圧源
4.2 重ね合わせの理
4.3 テブナンの定理
Exercises

5. 交流回路
5.1 正弦波交流
5.1.1 正弦波交流発生の原理
5.1.2 正弦波交流の角速度
5.1.3 正弦波交流の角周波数
5.1.4 正弦波交流の表記方法
5.1.5 正弦波交流の平均値
5.1.6 正弦波交流の実効値
5.1.7 正弦波交流の位相と位相差
5.2  交流におけるオームの法則とキルヒホッフの法則
5.3 回路素子
5.3.1 インダクタ
5.3.2 キャパシタ
5.4  インダクタンスおよびキャパシタンス
5.5 インダクタンスのみの交流回路
5.6 キャパシタンスのみの交流回路
5.7 電気抵抗のみの交流回路
5.8 実際の交流回路
5.8.1 R-L 直列回路
5.8.2 R-C 並列回路
Exercises

6. 正弦波交流のフェーザー表示
6.1 フェーザー表示
6.1.1 フェーザー表示と複素数
6.1.2  フェーザー表示された正弦波の微分・積分
6.2 複素数の四則演算
6.2.1 加法
6.2.2 減法
6.2.3 乗法
6.2.4 除法
6.3 回路素子の複素数表示
6.3.1 抵抗
6.3.2 キャパシタンス
6.3.3 インダクタンス
6.3.4 インピーダンス
6.4  各種回路のインピーダンスとフェーザー図
6.4.1 R-L 直列回路のフェーザー図
6.4.2 インピーダンス三角形
6.4.3 R-C 直列回路のフェーザー図
6.4.4 R-L 並列回路のフェーザー図
6.5 インピーダンスとアドミタンス
6.6 等価抵抗と等価リアクタンス
Exercises

7. 相互インダクタンス回路
7.1 相互インダクタンス
7.2  複素記号による相互誘導回路の解析
Exercises

8. 共振回路
8-1 直列共振
8-2 並列共振
8-3 共振回路の一般的な応用例
Exercises

9. 交流電力
9.1 瞬時電力
9.2 平均電力(交流電力)
9.3 有効電力と無効電力
9.3.1  容量性負荷(Z=R-j 1 / (~C)=R-jXC ) の場合
9.3.2  誘導性負荷(Z=R+j~L=R+jXL )の場合
9.4 皮相電力と力率
9.5  回路素子における電力とエネルギー
9.6 電力量
Exercises

10. 三相回路
10.1 三相交流
10.1.1 三相交流電源の表し方
10.1.2 対称三相交流回路
10.1.3 三相交流回路の電圧と電流
10.2  三相交流回路における電圧,電流,電力の解析
10.2.1  Y 形結線における電圧,電流,電力
10.2.2  Δ形結線における電圧,電流,電力
10.3 非対称三相交流回路の考え方
10.4 三相交流回路の電力計算
Exercises

11. 回路に関する諸定理と公式
11.1 重ね合わせの理
11.2 テブナンの定理
11.3 ノートンの定理
11.4 交流ブリッジ回路
Exercises

12. 電気回路の過渡現象
12.1 基本回路の過渡現象
12.1.1 R-L 直列回路の過渡現象
12.1.2 時定数
12.1.3 回路解析の手順
12.1.4 R-C 直列回路の過渡現象
12.1.5  R-C 直列回路の過渡現象(充電)
12.1.6  R-C 直列回路の過渡現象(放電)
12.2 特性方程式
12.3 複エネルギー回路の過渡現象
12.3.1  R-L-C 直列回路の過渡現象
12.3.2  R-L-C 直列回路の過渡現象解析
12.4 パルス回路
Exercises

13. ラプラス変換を用いた過渡現象の解析
13.1  ラプラス変換による回路解析の流れ
13.2 ラプラス変換の基礎
13.2.1 単位ステップ関数
13.2.2 指数関数
13.3  ラプラス変換による回路解析
13.4 ラプラス変換とフーリエ変換
13.5  電気回路とラプラス変換の関係
13.5.1 抵抗
13.5.2 インダクタ
13.5.3 キャパシタ
13.6  ラプラス変換された電圧,電流
13.7  ラプラス変換による基本回路の過渡現象解析
13.8 部分分数展開
13.9 インパルス応答
Exercises

14. 回路網の取扱い
14.1 回路網の表現方法
14.2 一端子対回路網の表現方法
14.3 二端子対回路網の表現方法
14.3.1 インピーダンス行列
14.3.2 インピーダンス行列の求め方
14.3.3 アドミタンス行列
14.3.4 縦続行列(基本行列,F 行列)
14.4 二端子対回路網の接続
14.5 二端子対回路網による信号伝送
14.6 フィルタ
14.6.1 受動型フィルタの種類
14.6.2 逆回路
14.6.3  低域通過フィルタ(ローパスフィルタ)
14.6.4  高域通過フィルタ(ハイパスフィルタ)
Exercises

引用・参考文献
索引

中野 人志

中野 人志(ナカノ ヒトシ)

レーザは、光インターネット、DVD再生、ディスプレイ等、様々に活用されていますが、「何だか難しそう」「取扱いが複雑」等のイメージが先行していることもあって、一般産業への普及がまだまだ進んでいません。
近年のレーザ開発における技術革新・高出力化、さらにはオートメーションの高度化でレーザの適用範囲は確実に広がりをみせています。また、第一次産業へのレーザ適用推進の機運も高まっていますので、工科系の学部・学科に所属する学生諸氏は「ツールとしてのレーザ」の諸特性を学んでおく必要があります。レーザの原理を正確に理解するには「量子エレクトロニクス」という学問分野に現れる諸概念を理解する必要があります。本書「工科系学生のための光・レーザ工学入門」は、初学者に配慮して、量子エレクトロニクスによる説明を避け、レーザをツールとして利用するための最低限の項目に絞った内容で構成されています。本書を手にした学生諸氏には「ツールとしてのレーザ」の諸特性を理解し、レーザ関連産業の底上げに貢献する人材に成長してもらえれば大変嬉しく思います。
私はレーザ開発、レーザ応用工学を専門としており、近年はパルスレーザによる金属の衝撃加工等に興味を持っています。この研究を通じてレーザ関連産業の底上げに貢献したいと考えています。

【書き込みながら覚える】

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