2023年 理工学部 シラバス - 電子工学科
設置情報
| 科目名 | 回路理論のための基礎数学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 電子工学科 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 大谷・佐伯 他 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜5 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | J15A |
| クラス | |||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
| その他 | 実務経験のある教員による授業科目 | ||
概要
| 学修到達目標 | 回路理論I・IIを学ぶ上で必要となる数学が修得でき、線形回路解析をすることができる．回路理論Ⅰで行う直流・交流回路の基礎を理解することができる． 本授業科目はDP1及びCP1に該当する。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
多くの教員とTAが参加する寺子屋方式で行う．単なる座学でなく実践的な演習を中心に行う． 企業での開発業務経験（実務経験）を持つ担当教員の指導により，電子工学の専門科目を勉強していく上で，主要な技術と手法を含めた基礎知識を修得する． 本科目は未来博士工房対応科目である． なお、本科目は、「対面授業」で行う. |
| 履修条件 | 必修科目である． |
授業計画
| 第1回 | 〇ガイダンス： 教員およびTAによる自己紹介（5名＋TA） 講義内容とシラバスの紹介 教科書販売（数学参考書，回路理論教科書）に関する連絡 受講の仕方と出席確認の説明 平常点による評価と実力確認テスト①②による評価を組み合わせた総合評価についての説明 【事前学習】数学参考書，回路理論教科書を読んで理解できない箇所をまとめておく（120分） 【事後学習】シラバスを確認し，これからの勉強方法を検討する（120分） |
|---|---|
| 第2回 | 〇式の計算と数の種類：式変形に関する基本的な数学の知識を再確認する. （因数分解，分数式，無理式の有利化，２重根号計算） 〇指数関数と対数関数：式変形に関する基本的な数学の知識を再確認する. （指数法則，指数関数と対数関数，自然対数と常用対数） 【事前学習】シラバスの内容を確認の上，参考書等を確認し，授業に臨むこと（120分） 【事後学習】パワーポイント資料及び参考書等を確認し，課題を解き理解する（120分） |
| 第3回 | 〇三角関数：式変形に関する基本的な数学の知識を再確認する. （三角関数の基本公式，加法定理，倍角の公式，半角の公式，正弦波の分解と合成） 【事前学習】シラバスの内容を確認の上，参考書等を確認し，授業に臨むこと（120分） 【事後学習】パワーポイント資料及び参考書等を確認し，課題を解き理解する（120分） |
| 第4回 | 〇微分計算法：式変形に関する基本的な数学の知識を再確認する. （微分係数と導関数，微分の計算規則，合成関数の微分，媒介変数表示の微分，逆関数の微分，主な関数の微分） 【事前学習】シラバスの内容を確認の上，参考書等を確認し，授業に臨むこと（120分） 【事後学習】パワーポイント資料及び参考書等を確認し，課題を解き理解する（120分） |
| 第5回 | 〇積分を用いた計算：積分計算法の再確認と積分と交流信号の関係を理解する. （交流の平均値・実効値の計算） 【事前学習】シラバスの内容を確認の上，参考書等を確認し，授業に臨むこと（120分） 【事後学習】パワーポイント資料及び参考書等を確認し，課題を解き理解する（120分） |
| 第6回 | 〇フーリエ級数展開：フーリエ級数展開の意味を計算を通して理解する. （フーリエ級数の解説、矩形波・半波整流波のフーリエ級数展開計算） 【事前学習】シラバスの内容を確認の上，参考書等を確認し，授業に臨むこと（120分） 【事後学習】パワーポイント資料及び参考書等を確認し，課題を解き理解する（120分） |
| 第7回 | 〇式を立てる（直流回路）：オームの法則，起電力，電圧降下・逆起電力，合成抵抗，分圧・分流逆起電力の概念を理解することで，電流の向きと逆起電力の向きを考慮し回路方程式を立式できることを目指す． （KVL、KCL、閉電流解析、分流、分圧） 【事前学習】シラバスの内容を確認の上，教科書を確認し，授業に臨むこと（120分） 【事後学習】講義資料を確認し，課題を解き理解する（120分） |
| 第8回 | 〇実力確認テスト①（数学、直流回路解析） 【事前学習】第２回から第７回までの講義内容を振り返り、数学および直流回路の計算ができるように練習しておくこと（120分） 【事後学習】配布資料を確認し，再度、実力確認テスト①を解き理解する（120分） |
| 第9回 | 〇実力確認テスト①（数学、直流回路解析）の解説 【事前学習】実力確認テスト①の内容を振り返り、理解できていない点を抽出すること（120分） 【事後学習】解説、講義資料および配布資料を確認し，再度、課題を解き理解する（120分） |
| 第10回 | 〇交流回路の解析①・・・微分・積分による回路解析 直流回路・交流回路における受動素子の応答を理解する． R-L，R-C回路を微分方程式で解く． 【事前学習】教科書の該当箇所を読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておく（120分） 【事後学習】配付資料及び教科書の該当箇所を確認し，課題と章末問題を解き理解する（120分） |
| 第11回 | 〇交流回路の解析②・・・三角関数と複素数の類似性 交流回路解析におけるベクトル記号法の基礎となる三角関数と複素数の類似性及び，直交座標表示・極座標表示・指数表示の取り扱い，相互の変換を理解する． 【事前学習】教科書の該当箇所を読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておく（120分） 【事後学習】配付資料及び教科書の該当箇所を確認し，課題と章末問題を解き理解する（120分） |
| 第12回 | 〇交流回路の解析③・・・オイラーの公式とその応用，ベクトル記号法による回路解析 電圧・電流のベクトル図を書く．ベクトル記号法で合成インピーダンスを求めることを理解する．交流回路各部の電圧・電流の大きさ・位相をベクトル記号法により求め，入力信号に対する回路の応答を理解する． 【事前学習】教科書の該当箇所を読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておく（120分） 【事後学習】配付資料及び教科書の該当箇所を確認し，課題と章末問題を解き理解する（120分） |
| 第13回 | 〇交流回路の解析④・・・媒介変数表示・ベクトル軌跡 交流回路各部の電圧・電流の大きさ・位相をベクトル記号法により求め，入力信号に対する回路の応答を理解する． 【事前学習】教科書の該当箇所を読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておく（120分） 【事後学習】配付資料及び教科書の該当箇所を確認し，課題と章末問題を解き理解する（120分） |
| 第14回 | 〇交流回路の解析⑤・・・周波数応答 R-L回路，R-C回路等のフィルタ回路の周波数特性を理解する． 【事前学習】教科書の該当箇所を読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておく（120分） 【事後学習】配付資料及び教科書の該当箇所を確認し，課題と章末問題を解き理解する（120分） |
| 第15回 | 〇実力確認テスト②（交流回路解析）と解説 【事前学習】第10回～第14回までの講義内容を振り返り， 実力確認テスト②に臨む（120分） 【事後学習】解説，第10回～第14回までの配付資料及び教科書の該当箇所を確認し，理解を進める（120分） |
その他
| 教科書 |
作田幸憲，今池健，永田知子 『エレクトロニクスのための回路理論』 コロナ社 2017年 第1版
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| 参考書 |
森武昭、大矢征 『電気電子工学のための基礎数学第２版』 森北出版 2014年
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| 成績評価の方法 及び基準 |
提出物，実力確認テスト①および②，平常点 （100%） |
| 質問への対応 | 随時 |
| 研究室又は 連絡先 |
大谷昭仁：電子メール ootani.akihito@nihon-u.ac.jp 電話番号：047-469-5452 佐伯勝敏：電子メール saeki.katsutoshi@nihon-u.ac.jp 電話番号：047-469-5599 布施匡章：電子メール fuse.masaaki@nihon-u.ac.jp 電話番号：047-469-8197 佐々木芳樹：電子メール sasaki.yoshiki@nihon-u.ac.jp 電話番号：047-469-5599 永田知子：電子メール nagata.tomoko@nihon-u.ac.jp 電話番号：047-469-5247 |
| オフィスアワー |
火曜 船橋 10:30 ～ 11:40 大谷 414室
月曜 船橋 12:15 ～ 13:15 佐伯 432室
月曜 船橋 12:15 ～ 13:15 布施 431室
月曜 船橋 12:40 ～ 13:20 佐々木 403室
木曜 船橋 12:00 ～ 13:00 永田 434室
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| 学生への メッセージ |