タイトル

開講年度 開講学部等
2025 工学部
開講学期 曜日時限 授業形態 AL（アクティブ・ラーニング）ポイント
前期 火5～8 講義  
時間割番号 科目名[英文名] 使用言語 単位数
1061410080 電気電子工学基礎[Introduction to Electrical and Electronic Engineering] 日本語 2
担当教員（責任）[ローマ字表記] メディア授業
原田 直幸[HARADA Naoyuki] ー
担当教員[ローマ字表記]
原田 直幸　[HARADA Naoyuki], 長浜　太郎　[NAGAHAMA Taroh]
特定科目区分   対象学生   対象年次 1
ディプロマ・ポリシーに関わる項目 カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
授業の目的と概要
電気回路の分野においては、主として交流回路の基礎となる数学と回路素子について学習します。交流回路を理解するための正弦波関数、複素数、フェーザ表示を習得し、各種回路素子の動作を理解します。電磁気学の分野においては、空間における電界や磁界を理解するために必要となるベクトル解析を学習します。
電機メーカーにおいて機器の設計や開発を担当した教員が講義を担当し、将来、エンジニアとして必要となる技術や素養を意識して講義と演習を行います。
授業の到達目標
(1)正弦波と複素数との関係，オイラーの公式を理解している。
(2)複素数の表示形式を理解し、四則演算を行うことができる。
(3)正弦波のフェーザ表示を理解し、正弦波関数の演算を行うことができる。
(4)交流回路の素子の動作とそのフェーザ表示を理解している。
(5)基本的な直並列回路のインピーダンスやアドミタンスを計算できる。
(6)交流回路の電圧と電流の位相関係を理解し、フェーザ図を書くことができる。
(7)ベクトルの演算を行うことができる。
(8)ベクトルの時間微分、線積分、面積分、体積積分、及びスカラーの勾配を理解し、それらの計算を行うことができる。
(9)ベクトルの発散と回転を理解し、その計算を行うことができる。
(10)ガウスの発散定理とストークスの定理を理解し、基本的な問題を解くことができる。
(11)円筒座標と球座標を理解し、直角座標との関係を示すことができる。
授業計画
【全体】
前半では、「電気回路」の基礎となる内容を学習します。後半では、「電磁気学」に必要なベクトル解析の学習を行います。
項目 内容 授業時間外学習 備考
第1回 正弦波交流と実効値 (1)正弦波交流の式を示し、図に示す波形との対応について説明します。(2)正弦波交流の実効値を求めます。 (1)正弦波交流の式を図に書くことができるようにしてください。(2)正弦波交流の実効値を導出できるようにしてください。(3)復習と宿題に必要な学習時間は4時間以上です。(4)必要に応じて高校数学の三角関数の積分の復習を行ってください。
第2回 複素数の表示形式とオイラーの公式 (1)複素数の表示形式(直交形式，極形式，指数関数形式)について、説明します。(2)オイラーの公式について説明します。 (1)複素数の表示形式は、演習問題を通して練習してください。(2)復習と宿題に必要な学習時間は4時間以上です。(3)必要に応じて高校数学の複素数の復習を行ってください。
第3回 複素数の四則演算，正弦波関数のフェーザ表示 複素数の四則演算，正弦波関数のフェーザ表示について説明します。 (1)演習問題を通して練習してください。(2)復習と宿題に必要な学習時間は4時間以上です。
第4回 フェーザ表示を用いた演算 フェーザ表示を用いた演算について、説明します。 (1)演習問題を通して練習してください。(2)復習と宿題に必要な学習時間は4時間以上です。
第5回 交流回路の素子の動作とフェーザ表示，電流源と電圧源の等価関係 交流回路の素子の動作とフェーザ表示について、説明します。電流源と電圧源の等価関係について、説明します。 (1)演習問題を通して練習してください。(2)復習と宿題に必要な学習時間は4時間以上です。
第6回 インピーダンスとアドミタンス，直並列回路の動作 インピーダンスとアドミタンスについて、説明します。直並列回路の動作とフェーザ図について、説明します。 (1)演習問題を通して練習してください。(2)復習と宿題に必要な学習時間は4時間以上です。
第7回 中間試験 前半の電気回路の範囲の試験を行います。 これまでの復習に必要な学習時間は4時間以上です。
第8回 ベクトルの表示とベクトルの演算 ベクトル場とスカラー場、、直角座標におけるベクトルの表示、ベクトル演算(内積、外積、スカラ3重積、ベクトル3重積)について説明を行います。 (1)ベクトル場とスカラー場について、具体的な例を理解してください。(2)ベクトルの演算は、演習問題を通して理解を深めてください。(3)復習と宿題に必要な学習時間は4時間以上です。
第9回 スカラの勾配 偏微分、スカラの勾配、スカラポテンシャル、ナブラ、ベクトルの微分公式について説明を行います。 (1)演習問題を通して理解を深めてください。(2)復習と宿題に必要な学習時間は4時間以上です。
第10回 ベクトルの発散と回転 ベクトルの発散と回転について、説明を行います。 (1)演習問題を通して理解を深めてください。(2)復習と宿題に必要な学習時間は4時間以上です。
第11回 線積分 線積分について説明を行います。 (1)演習問題を通して理解を深めてください。(2)復習と宿題に必要な学習時間は4時間以上です。
第12回 面積分 面積分について説明を行います。 (1)演習問題を通して理解を深めてください。(2)宿題に必要な学習時間は4時間以上です。
第13回 ガウスの発散の定理とストークスの定理 ガウスの発散の定理とストークスの定理について説明を行います。 (1)演習問題を通して理解を深めてください。(2)宿題に必要な学習時間は4時間以上です。
第14回 円筒座標と球座標 円筒座標と球座標について、説明を行います。 (1)円筒座標と球座標を理解し、円筒座標と直角座標、球座標と直角座標との関係を示すことができるようにしてください。(2)必要に応じて、関数電卓を使用してください。(3)関数電卓の使い方にも慣れてください。(4)宿題に必要な学習時間は4時間以上です。
第15回 後半の講義の復習と問題演習 後半の講義の復習と問題演習を行います。 後半の講義の復習と問題演習に必要な学習時間は4時間以上です。
第16回 期末試験 後半の電磁気学の範囲の試験を行います。 後半の講義の復習に必要な学習時間は4時間以上です。
※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注
・授業全体で、AL（アクティブ・ラーニング）が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A：グループワーク】、【B：ディスカッション・ディベート】、【C：フィールドワーク（実験・実習、演習を含む）】、【D：プレゼンテーション】
A: --%　B: --%　C: --%　D: --%
成績評価法
定期テスト　100％
教科書にかかわる情報
教科書 書名 大学課程 電気回路(1) 第3版 ISBN 9784274131660
著者名 大野 克郎, 西 哲生 出版社 オーム社 出版年 1999
教科書 書名 基礎電磁気学 改訂版 ISBN 9784886862297
著者名 山口 昌一郎 出版社 電気学会 出版年 2002
備考
(1)前半の講義では、大学課程 電気回路(1)第3版を使用します。
(2)前半の講義の電気回路の範囲では、高校「物理」のテキストも参考にしてください。
(3)後半の講義では、基礎電磁気学 改訂版を使用します。
参考書にかかわる情報
参考書 書名 基礎からの交流理論 ISBN 9784886862303
著者名 小郷寛, 石亀篤司, 小亀英己 出版社 電気学会 出版年 2002
参考書 書名 基礎電気回路[第2版] ISBN 9784627732933
著者名 伊佐弘, 谷口勝則, 岩井嘉男, 吉村勉, 見市知昭 出版社 森北出版 出版年 2010
参考書 書名 解いてなっとく身につく電気回路 ISBN 9784339008340
著者名 中野人志, 浅居正充共著 出版社 コロナ社 出版年 2012
参考書 書名 ベクトル解析（基礎解析学コース） ISBN 9784785310943
著者名 矢野 健太郎， 石原 繁 出版社 裳華房 出版年 1995
参考書 書名 演習・ベクトル解析 ISBN 9784563005467
著者名 青木 利夫 出版社 培風館 出版年 1983
備考
上記以外に以下の書籍を参考にしています。
(1)数学の復習から始める！電気(交流回路)の基礎，大須賀哲夫，磯山利夫，日刊工業新聞社，2013年
(2)大学1年生のための電気数学(第2版)-電気回路・電磁気学の基礎数学-，高木 浩一，猪原 哲，佐藤 秀則，高橋 徹，向川 政治，森北出版，2014年
(3)ベクトル解析の基礎 第2版，長谷川 正之，稲岡 毅，森北出版，2018年
(4)工学・物理のための基礎ベクトル解析，畑山 明聖，櫻林 徹，コロナ社，2009年
(5)大学演習 ベクトル解析　復刊第21版，矢野 健太郎，石原 繁，裳華房，1964年
(6)ベクトル解析(マグロウヒル大学演習)，MurrayR. Spiegel，高森 寛(訳)，大住 栄治(訳)，オーム社，1995年
(7)ベクトル解析(理工系の数学入門コース3)，戸田 盛和，岩波書店，1989年
メッセージ
(1)高校の「数学Ⅲ」の範囲で学習する「複素数」、「自然対数」、「微分」、「積分」の知識が必要です。
(2)毎回、講義内容をまとめた資料、演習問題、演習問題の解答を配布します。
(3)A4サイズのクリアブック(40ポケット)を2冊購入して、配布した資料、演習問題、演習問題の解答を整理すると、復習や勉強に便利です。
(4)演習問題は、教科書と参考書から選んで出題しています。
(5)講義に関する連絡は、主に電子メールで連絡します。
(6)電子メールで連絡をする場合は、入学時に与えられたメールアドレスを使ってください。
キーワード
抵抗，コンデンサ，インダクタ，静電容量，インダクタンス，オイラーの公式，複素平面，交流，フェーザ表示，直交形式，極形式，指数関数形式，インピーダンス，アドミタンス，リアクタンス，コンダクタンス，サセプタンス，フェーザ図，実効値，ベクトル解析，ベクトルの内積，ベクトルの外積，スカラ，偏微分，勾配，発散，回転，線積分，面積分，体積分，ガウスの発散定理，ストークスの定理，グリーンの定理，直角座標，円筒座標，極座標，実務家教員
持続可能な開発目標（SDGs）

  • エネルギーをみんなに そしてクリーンに
  • 産業と技術革新の基盤をつくろう
(エネルギー)すべての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する。
(インフラ、産業化、イノベーション)強靱（レジリエント）なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る。
関連科目
電気回路Ⅰ，電気回路Ⅱ，電気回路Ⅲ，電磁気学Ⅰ，電磁気学Ⅱ，電磁気学Ⅲ，ものづくり創成実習Ⅰ，ものづくり創成実習Ⅱ
履修条件
連絡先
講義用メールアドレス：前半　sc@yamaguchi-u.ac.jp　後半　nagahama@yamaguchi-u.ac.jp
オフィスアワー
毎週の講義が終了した後に質問を受ける時間を設けています。講義が終了した後の時間に質問ができない場合は、電子メール・電話で連絡をください。電話番号は、講義の時にお知らせします。オンライン会議システムでの質問も可能です。

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