電気数学

科目名
Course Title
授業コード 単位数 配当年次 開講期間
Term
科目分類 ナンバリング
コード
曜日
コマ
教室 担当教員氏名
Instructor
電気数学
Mathematics for Electrical Engineering
B200140001 2 2 前期授業 専門科目 BEELE2203-J1 火2 A5-大 真田 雅之

オフィスアワー

水曜日12:15~12:45, 16:15~18:30

授業目標

本講義は,電気電子系の基礎科目である電磁気学や電気回路などを理解する上で必要となる数学的事項を身につけることを目的とする。

具体的には以下の各項目の達成を目標とする。
(1) 勾配grad,線積分と面積分,発散div,回転rotの理解
(2) オイラーの公式,基本回路素子の複素表示および正弦波関数のフェーザ表示の理解
(3) 基本的な回路解析法の理解
(4) 簡単な微分方程式の解法の理解

教科書

『大学1年生のための電気数学』,高木浩一・猪原哲・佐藤秀則・高橋徹・向川政治共著,森北出版

参考書

『電気電子基礎数学』,川口順也・松瀬貢規共著,数理工学社
『なっとくする電気数学』,後藤尚久著,講談社
『電気数学入門』,本郷廣平著,森北出版

関連科目

電磁気学ⅠA,電磁気学ⅡA,電気回路A,電気回路B

授業時間外の学習(準備学習等について)

各単元で指定された教科書の範囲について授業までに精読しておくこと。授業後は学習した内容について必ず復習すること。その他授業中に指定する課題を実施し、提出すること。

授業の概要

 本講義では,電気電子系の基礎科目である電磁気学や電気回路などを理解する上で必要となる数学について学習する。まず電磁気学を理解する上で必要不可欠な数学であるベクトル解析(勾配grad,線積分と面積分,発散divと回転rot)について学習する。次に複素数の基礎(複素平面,オイラーの公式)と交流回路理論の基礎(RLCのフェーザ表示,簡単な回路解析法)について学習する。また,簡単な微分方程式の解法について学習する。

授業計画

第1回 ベクトル解析の基礎 準備学習等 教科書 第9章を予習
第2回 線積分と面積分 準備学習等 教科書 第10章を予習
第3回 偏微分と勾配 準備学習等 教科書 第11章を予習
第4回 ベクトル場の発散と回転(1) 準備学習等 教科書 第12章(12.1~12.6)を予習
第5回 ベクトル場の発散と回転(2) 準備学習等 教科書 第12章(12.7~12.10)を予習
第6回 三角関数と正弦波交流 準備学習等 教科書 第2章を予習
第7回 微分と回路素子の働き 準備学習等 教科書 第3章を予習
第8回 積分と交流の実効値 準備学習等 教科書 第4章を予習
第9回 複素数と正弦波交流のフェーザ(1) 準備学習等 教科書 第5章(5.1~5.5)を予習
第10回 複素数と正弦波交流のフェーザ(2) 準備学習等 教科書 第5章(5.6~5.9)を予習
第11回 基礎回路解析法(1) 準備学習等 教科書 第6章(6.1~6.6)を予習
第12回 基礎回路解析法(2) 準備学習等 教科書 第6章(6.7~6.11)と第7章(7.1~7.2)を予習
第13回 基礎回路解析法(3) 準備学習等 教科書 第7章(7.3)を予習
第14回 基礎回路解析法(4) 準備学習等 教科書 第5~7章を復習
第15回 微分方程式の基礎 準備学習等 教科書 第8章を予習
第16回 期末試験 準備学習等

成績評価

授業目標(達成目標)の(1)~(4)の達成度で成績評価を行う。単位を取得するためには(1)~(4)のすべての項目で基本的な問題(教科書の例題レベル)が解けることが必要である(ただし,軽微な計算ミスは除く)。成績は,期末試験の成績(80%),演習・レポート等の評価(20%)により判定する。
なお,出席回数が10回に満たない場合は期末試験の受験資格を与えない。ただし,「特別な事情で欠席する旨を担当教員へ届け出て,許可を得た場合」を除く。また,交通事故などの特別の理由なく遅刻した場合,および授業中に居眠り,スマートフォンの使用(通話・メール・写真撮影),指示外のレポート作成,その他授業に集中しない行為を継続して行った場合には欠席扱いにすることがある。欠席した授業については別途レポート提出を求めることがある。