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直流回路と交流回路の基礎の基礎 まずは 直流回路の基礎 について説明します。皆さんは オームの法則 はご存知だと思います。中学校、高校の理科で学びましたよね。オームの法則は、 抵抗 という素子の両端にかかる電圧を V 、そのとき抵抗に流れる電流を I とすると式(1) のように求まります。 ・・・ (1) このとき、 R は抵抗の値を表します。「抵抗」とは、その名の通り電流の流れに対して抵抗となる素子です。つまり、抵抗の値 R は電流の流れを妨げる度合いを表しています。直流回路に関しては式(1) を理解できれば十分なのですが、先ほど述べたように 回路理論 を統一的に理解したいのであれば抵抗に加えて コンダクタンス の考え方を理解する必要があります。コンダクタンスは抵抗の逆数で G=1/R と表されます。そうすると式(1) は下式(2) のように表すことができます。 ・・・ (2) 抵抗値が「電流の流れを妨げる度合い」であれば、コンダクタンスの値は「電流が流れやすい度合い」ということになります。 詳細はこのページの「4. 回路理論における直流回路の計算」で述べますが、抵抗とその逆数であるコンダクタンスを用いた式(1) と式(2) を用いることにより、電気回路の計算をパズルのように解くことができます。このことは交流回路の計算方法にもつながることですので、 電気回路の"基礎の基礎" として覚えておいてください。 次に、 交流回路の基礎 について説明します。交流回路では角速度(または角周波数ともいう) ω 、振幅 A の正弦波交流(サイン波)の入力 A×sin(ωt) に対して、出力がどのようになるのかを解析します。 t は時間を表します。交流回路で扱う素子は抵抗に加えて、容量(コンデンサ)やインダクタ(コイル)といった素子が登場します。それぞれの 回路記号 は以下の図1 のように表されます。 図1. 回路記号 これらの素子で構成された回路は、正弦波交流の入力 A×sin(ωt) に対して 振幅 と 位相 のみが変化するというのが特徴です。つまり交流回路は、図2 の上図のような入力に対して、出力の振幅の変化と位相のずれのみが分かれば入力と出力の関係が分かるということになります(図2 の下図)。 図2. Amazon.co.jp: 電気回路の基礎(第3版) : 西巻 正郎, 森 武昭, 荒井 俊彦: Japanese Books. 入力に対する位相と振幅の変化 ちなみに角速度(角周波数) ω (単位: rad/s )と周波数 f (単位: Hz )の関係ですが、下式(3) のように表されます。 ・・・ (3) また、周期 T (単位: s )は周波数 f の逆数であるため、下式(4) のように表されます。 ・・・ (4) 先ほども述べた通り、交流回路では入力に対する出力の振幅と位相の変化量が分かればよく、交流回路の計算では 複素数 を用いて振幅と位相の変化量を求めます。この複素数を用いることによって交流回路の計算は非常に簡単なものになるのです。 以上が交流回路の基礎になります。交流回路については、次節以降で再び説明することにします。 それでは次に、抵抗とコンダクタンスを使った直流回路の計算について説明します。抵抗とコンダクタンスを使った計算は交流回路の計算の基礎にもなるものですが、既にご存知の方は次節、「2-2.
容量とインダクタ 」に進んで頂いても構いません。 3. 直流回路の計算 本節の「1. 電気回路(回路理論)とは 」で述べたように、 回路理論 では直流回路の計算において抵抗に加えて コンダクタンス という考え方が出てきます。ここではコンダクタンスの話をする前に、まずは中学校、高校の理科で学んだことを復習してみましょう。 図3. Amazon.co.jp:Customer Reviews: 電気回路の基礎(第3版). 抵抗で構成された直列回路と並列回路 中学校、高校の理科では、抵抗と電流、電圧の関係である オームの法則 を学んだと思います。オームの法則は V = R × I で表されます。図3 の回路を解いてみます。同図(a) は抵抗が直列に接続されていています。まずは合成抵抗を求めます。A点-B点間の合成抵抗 R total は下式(5) のようになります。 ・・・ (5) 直列に接続された抵抗の合成抵抗は、単純に抵抗値を足すだけで求めることができます。よって図3 (a) の回路に電圧 V を与えたときに流れる電流は下式(6) のように求められます。 ・・・ (6) 一方、図3 (b) は抵抗が並列に接続されています。C点-D点間の合成抵抗 R total は下式(7) のように求めることができます。 ・・・ (7) 並列に接続された抵抗の合成抵抗についてですが、各抵抗の逆数 1/R1 、 1/R2 、 1/R3 の和は合成抵抗の逆数 1/R total となります。よって、合成抵抗 R total は下式(8) となります。 ・・・ (8) 図3 (b) の回路に電圧 V を与えたときに流れる電流は下式(9) のように求められます。 ・・・ (9) 以上が中学校、高校の理科で学んだことの復習です。それでは次に回路理論における直流回路の計算方法について説明します。 4.
1 電流,電圧および電力 1. 2 集中定数回路と分布定数回路 1. 3 回路素子 1. 4 抵抗器 1. 5 キャパシタ 1. 6 インダクタ 1. 7 電圧源 1. 8 電流源 1. 9 従属電源 1. 10 回路の接続構造 1. 11 定常解析と過渡解析 章末問題 2.電気回路の基本法則 2. 1 キルヒホッフの法則 2. 1. 1 キルヒホッフの電流則 2. 2 キルヒホッフの電圧則 2. 2 キルヒホッフの法則による回路解析 2. 3 直列接続と並列接続 2. 3. 1 直列接続 2. 2 並列接続 2. 4 分圧と分流 2. 4. 1 分圧 2. 2 分流 2. 5 ブリッジ回路 2. 6 Y–Δ変換 2. 7 電源の削減と変換 2. 7. 1 電源の削減 2. 2 電圧源と電流源の等価変換 章末問題 3.回路方程式 3. 1 節点解析 3. 1 節点方程式 3. 2 KCL方程式から節点方程式への変換 3. 3 電圧源や従属電源がある場合の節点解析 3. 2 網目解析 3. 2. 1 閉路方程式 3. 2 KVL方程式から閉路方程式への変換 3. 3 電流源や従属電源がある場合の網目解析 章末問題 4.回路の基本定理 4. 1 重ね合わせの理 4. 2 テブナンの定理 4. 3 ノートンの定理 章末問題 5.フェーザ法 5. 1 複素数 5. 2 正弦波形の電圧と電流 5. 3 正弦波電圧・電流のフェーザ表示 5. 4 インピーダンスとアドミタンス 章末問題 6.フェーザによる交流回路解析 6. 1 複素数領域等価回路 6. 2 キルヒホッフの法則 6. 3 直列接続と並列接続 6. 4 分圧と分流 6. 5 ブリッジ回路 6. 6 Y–Δ変換 6. 7 電圧源と電流源の等価変換 6. 8 節点解析 6. 9 網目解析 6. 10 重ね合わせの理 6. 11 テブナンの定理とノートンの定理 章末問題 7.交流電力 7. 1 有効電力と無効電力 7. 2 実効値 7. 3 複素電力 7. 4 最大電力伝送 章末問題 8.共振回路 8. 1 直列共振回路 8. 2 並列共振回路 章末問題 9.結合インダクタ 9. 1 結合インダクタのモデル 9. 2 結合インダクタの等価回路表現 9. 3 理想変圧器 章末問題 付録 A. 1 単位記号 A. 2 電気用図記号 A.
東京工業大学名誉教授 工学博士 西巻 正郎 (共著) 神奈川工科大学名誉教授 工博 森 武昭 (著) 荒井 俊彦 定価 ¥ 2, 090 ページ 240 判型 A5 ISBN 978-4-627-73252-0 発行年月 2004. 03 ご確認ください!この本には新版があります この本は旧版です。このまま旧版の購入を続けますか? 旧版をお求めの場合は、「カートに入れる」ボタンをクリックし、購入にお進みください。 新版をお求めの場合は、「新版を見る」ボタンをクリックして、書籍情報をご確認ください。 旧版をお求めの場合は、各サイトをクリックし、購入にお進みください。 内容 目次 ダウンロード 正誤表 基礎事項を丁寧に解説した好評のテキストを演習問題の追加・修正,構成の部分的な入替え等を中心に改訂した. 1. 電気回路と基礎電気量 2. 回路要素の基本的性質 3. 直流回路の基本 4. 直流回路網 5. 直流回路網の基本定理 6. 直流回路網の諸定理 7. 交流回路計算の基本 8. 正弦波交流 9. 正弦波交流のフェーザ表示と複素数表示 10. 交流における回路要素の性質と基本関係式 11. 回路要素の直列接続 12. 回路要素の並列接続 13. 2端子回路の直列接続 14. 2端子回路の並列接続 15. 交流の電力 16. 交流回路網の解析 17. 交流回路網の諸定理 18. 電磁誘導結合回路 19. 変圧器結合回路 20. 交流回路の周波数特性 21. 直列共振 22. 並列共振 23. 対称3相交流回路 24. 非正弦波交流 ダウンロードコンテンツはありません
Reviewed in Japan on November 8, 2019 ほんとに素晴らしい教科書です! 内容の割にはページ数が少なく、本棚にもお収まりやすい大きさです! また、答えの表記の間違え直しをしないといけない機能がついており 熟練者向きです! 初心者にはおすすめはしないです!
西巻 正郎 東京工業大学名誉教授 工学博士 森 武昭 神奈川工科大学 教授 工博 荒井 俊彦 神奈川工科大学名誉教授 工学博士 西巻/正郎 1939年東京工業大学卒業・同年助手。1945年東京工業大学助教授。1955年東京工業大学教授。1975年千葉大学教授。1980年幾徳工業大学教授。東京工業大学名誉教授・工学博士。1996年死去 森/武昭 1969年芝浦工業大学大学院修士課程修了。1970年上智大学助手。1981年幾徳工業大学講師。1983年幾徳工業大学助教授。1987年幾徳工業大学(現 神奈川工科大学)教授。現在、神奈川工科大学教授・工学博士 荒井/俊彦 1979年明治大学大学院博士課程修了・同年助手。1983年幾徳工業大学講師。1985年幾徳工業大学助教授。1988年幾徳工業大学(現 神奈川工科大学)教授。現在、神奈川工科大学名誉教授・工学博士(本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです)