電気回路と伝送線路の基礎

電気回路と伝送線路の基礎

著者名 阿部 真之
土岐 博
発行元 丸善出版
発行年月日 2017年10月
判型 A5 210×148
ページ数 224ページ
ISBN 978-4-621-30206-4
Cコード 3054
ジャンル 電気・電子・情報工学

内容紹介

回路理論と伝送理論を電磁気学も含めて体系化し、回路を電磁気学現象としてとらえるテキスト。電気回路は電子がその働きを担っているにもかかわらず、その基となる電磁気学との関係性が体系的に述べられることは少なかった。本書ではマクスウェル方程式から伝送方程式を導き、そのうえで回路理論との接続を行い、新しい電磁回路の概念を展開。回路の問題を解くにあたっては、高度な数学を使うのではなく、数値計算で解く直感的なアルゴリズムで説明。数値計算や結果のグラフ表示はプログラミング言語Pythonで記述し、それらをウェブサイトで付録として提供。半年の講義で回路理論と伝送理論の本質を学べる構成となっており、工学部、理学部、企業の方々に向けて、電気回路と伝送線路をより合理的に学ぶ方法を提案する一冊。

目次

第1章 集中定数回路の基本素子と基本方程式
1.1 電気回路で取り扱う問題
1.2 電気回路で必要な数学
1.3 2端子素子
1.4 素子の接続と基準
1.5 回路の基本方程式
1.6 結合素子
1.7 瞬時電力とエネルギー

第2章 微分方程式を用いた回路問題の解法
2.1 回路の基本方程式から回路の微分方程式へ
2.2 常微分方程式の解法
2.3 交流定常状態を微分方程式で解く
2.4 過渡応答を微分方程式で解く
2.5 初期条件の設定

第3章 交流定常状態と複素インピーダンス
3.1 フェーザ法の導出
3.2 複素インピーダンスと複素アドミタンス
3.3 交流定常状態で消費されるエネルギー

第4章 電気回路の定理と基本回路
4.1 重ねあわせの理
4.2 テブナンの定理とノートンの定理
4.3 共振回路

第5章 行列を用いた回路表現
5.1 回路の接続を行列で表す
5.2 回路の素子特性を行列で表す
5.3 回路の基本方程式を行列で表す

第6章 集中定数回路の数値計算法
6.1 回路の数値計算手法
6.2 時間領域でのインピーダンス
6.3 数値計算方法の一般化

第7章 電位と電流の基礎であるマクスウェル方程式
7.1 電磁気学の基本方程式であるマクスウェル方程式
7.2 スカラーポテンシャルとベクトルポテンシャル
7.3 電荷と電流がつくる電場・磁場

第8章 マクスウェル方程式から導出した伝送線路理論
8.1 電線中の電荷と電流がつくるポテンシャル
8.2 1本線の場合の伝送線路理論(キルヒホッフの方程式)
8.3 多数の伝送線がある場合の伝送線路理論

第9章 伝送線路理論における電位係数と誘導係数
9.1 電位係数と誘電係数
9.2 インピーダンスの計算方法
9.3 特性インピーダンスと伝送速度

第10章 伝送線路の数値計算法
10.1 簡単な電気回路での数値計算方法
10.2 多導体伝送線路の数値計算アルゴリズムと境界条件の式
10.3 様々な電磁回路とその計算結果

第11章 伝送線路でのコモンモードと電磁ノイズ
11.1 2本線回路での電磁ノイズ:コモンモードの存在
11.2 3本線回路での伝送線路理論:ノーマルモードとコモンモード
11.3 3本線回路での非対称回路と対称回路でのコモンモードノイズ

参考文献
索引

関連商品

定価:本体2,600円+税
在庫:在庫あり