単位数: 2. 担当教員: 薮上 信. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TEI-ELE310J.
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Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
電磁エネルギー変換の基礎理論について学び、電磁エネルギー変換機器を扱う上で必要となる基礎知識を習得する。
２．概要
電磁エネルギー変換の原理を基にして、電気-機械結合系の解析法、電磁型電気機械の特色について学ぶ。代表的な例として変圧器を採り上げ、特性算定法をはじめ、回転機にも拡張可能な基礎的事項について修得する。
３．達成目標等
この授業では、主に以下のような能力を修得することを目的とする。
・電磁エネルギー変換の原理を理解し、説明することができる。
・電気―機械結合系における電磁力を理解し、その特徴を説明することができる。
・変圧器の動作を理解し、特性算定法を説明することができる。
授業にはGoogle Classroomを利用
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
1. Purpose
In this course, students will learn about basic theory of electromagnetic energy conversion and acquire basic knowledge to handle the equipment of electromagnetic energy conversion.
2. Overview
Based on the principle of electromagnetic energy conversion, students learn about electromagnetic-motion coupling analysis and the features of the electromagnetic type electro-mechanical machine. For typical example, students learn about a transformer, including the characteristic calculation method, and also learn about basic knowledge to extensible for the rotational machine.
3. Goals
The goals of the course are to acquire mainly the following skills such as
- Students can understand and explain about the principle of electromagnetic energy conversion.
- Students can understand about electromagnetic force in electro-mechanical coupling system, and explain its features.
- Students can understand about operation of transformer, and explain calculation method of its characteristics.
この授業は「電磁気学基礎論」及び「電気回路学基礎論」の履修を前提としている。また、講義テーマについては事前に参考書を通読し、講義終了後は、関連する演習問題を解いておくこと。
１．電磁エネルギー変換の原理と位置づけ
２．磁界系の性質
３．運動部分を含む磁界系の回路的性質
４．電気-機械結合系に蓄えられる磁気エネルギー
５．電気-機械結合系の磁気エネルギーの変化と電磁力
６．電気-機械結合系に働く回転電磁力
７．演習問題
８．電気-機械結合系の解析法、等価回路
９．電気-機械結合系に関するラグランジュの運動方程式
10．電磁型回転電気機械の原理
11．演習問題
12．変圧器の原理、基礎
13．変圧器の等価回路
14．電力用変圧器の特性、通信用変圧器の周波数特性
15．演習問題
1. Positioned as the principle of electromagnetic energy conversion
2. Properties of the magnetic system
3. Circuit properties of the magnetic system including moving parts
4. Magnetic energy stored in the electro-mechanical coupling system
5. Changes in magnetic energy and electromagnetic force in the electro-mechanical coupling system
6. Rotational electromagnetic force acting on the electro-mechanical coupling system
7. Practice problem
8. Electromechanical coupling analysis method, equivalent circuit
9. Lagrange's equation of motion for electro-mechanical coupling system
10. Principle of electromagnetic rotating electric machine
11. Practice problem
12. Transformer principle, basics
13. Transformer equivalent circuit
14. Characteristics of transformers for electric power, frequency characteristics of transformers for communication
15. Practice problem
予習：シラバスに掲載された箇所を読み、理解出来る部分と理解できない部分を明確にしておく。
復習：毎回のレポート課題を解いて提出する。翌週採点・添削して返却されるレポートを再復習して学習内容を定着させる。
Preparation: Read the syllabus and clarify what you can and cannot understand.
Review: Submit each report assignment. Review the report that will be scored and returned the next week and establish the learning content.
定期試験、演習問題のレポートを総合して評価する。