高専生のための電気回路

2019.9.1
2019.9.1時点の情報です。現在の情報とは異なる場合があります。
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きっかけと目的

このサイトは筆者が2年次に電気回路が難しく、大変な思いをしたことからこれから電気回路の授業がある人が苦労しないようにしたいという思いから作られました。
到達目標は高専のテストで80点をとることで、このサイトもそれに準ずる難易度にしています。したがって90点以上取りたい場合は、このサイト以外で勉強する必要があると思います。このサイトは全国の高専生や大学の工学部の学生はもちろん社会人の方々にも利用できるようなサイトにしていきたいと思います。

内容

基本的には「高専生のための電気回路」なので我々の高専で習う範囲を解説していきます。
電気回路は直流と交流に大きく分類できるので、それぞれ解説していきます。

記事の構成

例題による解説 -> 演習問題
という流れにして公式だけで解説することはやりません。なぜならば公式で解説してもわかりずらいからです。例題を用いてやることで公式の使い方がわかりやすくなると考えています。
したがって、原理のような数式による証明はあまりありません。
(本来は大切ですが、点数を取るという目的を優先したいと思います。)
*また、分かりやすさを優先して、厳密さを欠いている部分もあります。

目次

直流回路

オームの法則
抵抗の直列接続
キルヒホッフの電圧則第二法則
分圧式
抵抗の並列接続
電源が複数個ある場合
キルヒホッフの電流測
第一法則
分流式
分流器と電圧器の構造 **
ブリッジ回路と平衡条件
枝路電流法
ループ電流法
クラメルの公式 *
重ね合わせの理
Δ-Y変換
Y-Δ変換
ブリッジ回路(Δ-Y変換を使用)
接点電流法
ミルマンの定理
テブナンの定理
ノートンの定理 **

*がついているものは優先順位が低いものです。

交流回路

制限は交流の電圧・電流の瞬時値
最大値・角速度・周波数
ラジアンと60分法
平均値と実効値
電流の和
直行(複素)表示からS表示へ変換
S表示 掛け算・割り算(計算)
瞬時値式とS表示
S表示から直行(複素)表示へ変換
直行(複素)表示による電流の和
複素表示の掛け算などの応用問題
インダクタンスL[H]と周波数
キャパシタンス[F]と周波数
R-L回路(直列)のインピーダンス(インピーダンスとは何か)
R-C回路(直列)のインピーダンス
R-L-C回路直列のインピーダンス
R-L回路、R-C回路、R-L-C直列回路の問題(電流・電圧を求める)
並列回路(R-L回路、R-C回路)のアドミタンス(アドミタンスとは何か)
R-L-C回路のアドミタンス
R-L回路、R-C回路、R-L-C並列回路の問題(電流・電圧を求める)
*共振回路(直列)
*共振回路並列

電気回路に必要な数学

電気回路では高専で習う数学を使います。積分などは授業でやる前に使ったのですが、あまり難しくないので大丈夫です。

指数
ベクトル
複素数
三角関数
積分
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筆者について

yaiba
一年次はクラス1位を保ち、学習意欲もありましたが、最近はやる気をなくしていて学科上位5%ぐらいにいます。肝心の電気回路の成績は「優」であって悪くはありませんがよくもないような感じです。主にこのサイトのデザインと校閲を担当しています。

Undo
一年次はyaibaと同じクラスでずっと上位をキープし続けています。数学や物理の成績がすべてほぼ100点で、とても数字に強いです。ちなみに、高専の入試も数学100点で入学してきたツワモノです。その数学力を生かして電気回路でも成績「秀」(90~)とかなり電気回路ができます。主に、電気回路の内容を担当しています。

この記事を書いた人
yaiba

記事をご覧いただきありがとうございます。
理系の端くれなので、それを生かして役立つ情報を提供していきたいと考えています。専門は情報システム系ですが理学系のほうが好きです。
好きな言葉は「事実は意味づけ可能」です。

貧乏学生なのでよろしければ応援お願いします。

クロステ!
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