電験二種講座,講義紹介:回路理論1(回路理論基礎〈直流回路〉)

電験二種講座に関しては,「次回の」講義について簡単に紹介していきたいと思います。
※あくまでも「簡単な紹介」ですので,講義で扱う全ての項目に触れているわけではありません。

回路理論の骨格

「回路理論の骨格をどうみるか」というのはかなり重要です。
正しくみることができていれば,その後の学習において「良好な視界」をキープできるでしょう。

キルヒホッフの法則や,抵抗・コイル・コンデンサの素子特性を確認します。
※キルヒホッフの法則については,ラクをするための小ネタも紹介します。

また,電圧源や電流源についても,その特性を確認します。
ある作業において,よく「電圧源は短絡除去し」「電流源は開放除去する」と説明されています。
このようなアプローチは間違いではありませんが,個人的にはお勧めいたしません。
電圧源や電流源についての理解が深まれば,そのようなアプローチが「不要」であることが理解できるはずです。

オームの法則

オームの法則については「どこまでを視野に入れれば良いか」という観点で説明します。

電験二種に挑戦する方で「オームの法則がよくわからないんです…」とおっしゃる方はいません。
しかし,どの程度の方がオームの法則を「適切に」理解されているのか,不安にならざるを得ません。
なぜなら,電験二種の参考書において,オームの法則が「適切に」説明されているのをあまり見かけないからです。
※あくまでも,抵抗の素子特性としてのオームの法則に関してですが。

各種の「結論」

抵抗の直列合成,並列合成,分圧,分流などを,電卓の使い方と併せて復習します。

ブリッジの平衡については,単に「たすき掛け」で見るのではなく,もう少し掘り下げてみます。

抵抗のスター結線からデルタ結線への変換,デルタ結線からスター結線への変換の結論を導出してみます。

連立方程式の解き方

行列式や行列を紹介したうえで,クラメルの公式を使った解法を説明します。

回路網解析法:(未知数:ループ電流)

ループ電流を未知数とする解法を学びます。

ループ電流の取り方などについて,「正しいもの」「適切なもの」だけではなく「こう取ってはいけない」といったことも紹介します。
※もしもループ電流というものを「実体のあるもの」として理解している方がいれば,その誤解を解くところから説明します。

回路網解析法:(未知数:節点電位)

節点電位を未知数とする解法を学びます。

線形,重ね合わせの原理

「線形であること」の具体例や,「線形であること」の別の表現であるといってもよい「重ね合わせの原理」を紹介します。

重ね合わせの原理は,回路の解析をするうえで利用することはあまりありませんが(結局面倒になるので),各種定理の証明をする際に必要となります。

各種定理

テブナンの定理については,その結論と注意点も併せて紹介します。
また,テブナンの定理については,その証明の過程も時間をかけて紹介します。
なぜなら,証明の過程を知ることによって,ある重要な知見が得られるからです。

ノートンの定理についても学びます。
電験二種では,ノートンの定理がかなり活躍します。

補償の定理や相反定理も紹介します。

電力

電力については,主に三種レベルの内容を復習します。
また,「電力に関して重ね合わせが成り立つのかどうか」ということについても考察します。

各種回路理論の応用例

これまで学んだ回路理論を応用してみます。



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