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  •   超電導エネルギー工学 / Superconducting Energy Engineering  
      津田 理, 長﨑 陽  
      工  
       
       

    Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ

    https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html

    (大学院シラバス・時間割・履修登録)にて確認すること。

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    目的:超電導現象を理解して工学的に応用するために必要な基礎知識とその応用技術を学ぶ。

    概要:超電導の基礎概念と,輸送や電力・エネルギー分野などの主要な構成要素である超電導マグネットの基本技術を中心とし,さらに,多方面の分野に利用される超電導応用技術の最新の研究開発動向や展望について講義する。

    達成目標:超電導現象が理解でき,その応用が可能となる。

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    https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")

    <Objective>

    Study on basic knowledge and applied technology for understanding superconducting phenomena and developing a new technological application

    <Contents>

    Basic concept of superconductivity, basic technology of superconducting coils for transport, power, and energy applications, the latest developments of research and development in applied superconductivity are discussed in this lecture.

    classcode:tm5xkbk

  •   強磁場超伝導材料学 / High Field Superconducting Materials  
      淡路 智, 土屋 雄司  
      工  
       
       

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    1,目的

     実用超伝導材料の基本概念と超伝導マグネットの原理を理解する。

    2,概要

     実用超伝導材料に関連する基礎物性について学び,これを踏まえた電磁現象を理解することで,実用超伝導材料に必要な機能を学習する。最終的にその実用例としての超伝導マグネットについて,その仕組みを理解する。

    3,達成目標等

     a. 超伝導が専門でない学生は,超伝導材料や応用機器の仕組みを理解して使うことができる。

     b. 超伝導が専門の学生は,応用に必要な機能を理解して研究を推進することができる。

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    1. Objective

     The objective is to understand the basics of practical superconducting materials and magnet.

    2. Summary

     This course covers the basic properties of superconductors,related to the practical superconducting cables. At last part of the course, the principle of superconducting magnets are learned as the example of superconducting applications.

    3. Goal

     a. For studens who's speciallity is not superconductivity, they can operate superconducting applications such as superocnducting magnets with deep undestand of those principle.

     b. a. For studens who's speciallity is superconductivity, they can sudy with a deep undestand of functions of practical superconducting materials.

  •   電気エネルギーシステム工学基礎 / Electric Power Systems Engineering  
      津田 理  
      工  
       
       

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    学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

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    1.目的

    電力は現代社会を支える重要なエネルギー形態である。この授業では,このような役割を持つ電力を安定かつ高信頼度で輸送するための現在の電力輸送技術と大規模電力系統について,機器や設備というハード面と,それらの制御・運用するソフト面の両面から理解を深める。

    2.概要

    電力系統の基本構成と電力産業の特徴を概観した後,交流送電の基礎と送変電設備およびその電気的特性,周波数・電圧と有効・無効電力の関係に代表される電力ネットワークの特性を理解する。さらにその特性に基づいた電力系統の安定度,制御・運用,信頼度について学ぶ。

    3.達成目標等

    この授業では,主に以下の能力を習得することを目標とする。

    ・送変電設備の動作原理,およびその電気的特性を理解し,基本的な電力システムモデルを作成・解析することができる。

    ・有効電力と無効電力の違いとそれぞれの制御原理を理解し,説明することができる。

    ・電力システムの全体像を理解し,それらの社会における役割を説明することができる。

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    1. Object

    Electric power is an important form of energy for sustaining the modern society. The purpose of this class is to deepen the understanding of large‐scale electric power system and current power transmission technology for high-reliability and highly stable power transmission from both aspects of the hardware part such as equipment and facility and the softare part such as operation and control.

    2. Summary

    First, this class starts with an overview of the basic configuration of electric power system and the characteristics of power generation industry. Next, students understand the basic theory of AC power transmission, the electric characteristics of power transmission and distribution equipments, and the characteristics of electric power network such as the relationship among frequency, voltage, active power, and reactive power. Then, students learn the reliability, stability, control, and operation of the electric power system based on their characteristics.

    3. Goal

    This class is targeting to learn the following abilities:

    ・To understand the operation principle of power transmission and distribution equipments and its electric characteristics, and analyze a basic model of electric power system

    ・To understand and describe the difference between active power and reactive power and its control principle

    ・To understand a whole image of electric power system and describe the role of electric power system in society

  •   電気エネルギーシステム工学 / Electric Power Systems Engineering  
      斎藤 浩海  
      工  
       
       

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    電力を安定かつ高信頼度で輸送するための電力システムの運用と制御に関する基礎と電力システムの基礎解析手法を講義する。

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    Learning of fundamentals of power system operation and control, power system dynamics and stability, and related analysis methods

  •   電気エネルギーシステム工学特論 / Advanced Electrical Energy System Engineering  
      電気エネルギーシステム専攻長  
      工  
       
       

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    https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html

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    電気エネルギーシステムおよび関連分野に関する技術について、広範かつ深い専門知識を講義するとともに、現時点における問題点の提示、あるいは問題点の発掘とそれらに関する解決方法を考究し、博士課程学生の問題発見・設定能力の向上を図る。電力システムの監視と制御・運用・計画、ならびにパワーエレクトロニクスによる電力の変換・制御、超電導による電気エネルギーの輸送・貯蔵、高密度プラズマのエネルギー応用などを具体的な考究の対象とする。

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    https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/doctoral.html (under "Timetable & Course Description")

    Lectures on extensive and deep expertise in technologies related to electrical energy systems and related fields, as well as the ability of doctoral students to find and set problems by presenting problems at the present time, discovering problems, and investigating solutions to them. To improve. Specific studies will be conducted on the monitoring, control, operation, and planning of electric power systems, the conversion and control of electric power by power electronics, the transportation and storage of electrical energy by superconductivity, and the energy application of high-density plasma.

  •   高電圧エネルギー工学 / High Voltage and Energy Engineering  
      髙橋 和貴  
      工  
       
       

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    学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

    1.目的

    高電圧工学は大電力発送電など電力基幹技術としてだけでなく、電磁エネルギーを利用した荷電粒子ビーム発生、レーザやX線の発生など大電力機器の基盤技術であり、近年ではマイクロデバイス内での絶縁破壊やプラズマテレビなど光源開発にとっても重要な工学技術の一つである。これらの先端的研究機器、広範な工業生産分野への応用にとって基礎となる高電圧と放電技術の修得を目的とする。

    2.概要

    「電磁気学」で学んだことを基にして、絶縁破壊から放電現象の基礎、雷の発生からインパルス電圧による過渡放電現象など高電圧工学に関する基礎過程を理解し、種々の応用技術について学ぶ。

    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標とする。

    ・放電過程を理解し、絶縁破壊時に起こる現象を認識する。

    ・種々の高電圧・大電流機器を安全に運転するために、絶縁方法や計測方法を理解する。

    ・様々な高電圧応用について、機器の動作原理、構成、特徴などの理解を図る。

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    https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

    1.Purpose

    The high-voltage engineering is one of the key technologies in electric engineering, applying in high-power electric transmission, charged particle beams, laser and X-ray sources. This lecture aims to obtain the basis of high-voltage thechnology and discharge phenomena, and to introduce broad industrial productions and applications in these days.

    2.Outline

    Students are expected to understand basic processes in high-voltage phenomena including several discharges in gas, liquid and solid state. Occurrence of thunder and breakdown in insulation are introduced in the lecture. Various applicationsusing high-voltage technology are also presented.

    3.Target of the lecture

    To acquire the following ability mainly at this lecture.

    (a)To understand basics of discharge processes and to learn various phenomena during breakdown in insulation.

    (b)To understand diagnostics and insulation methods to drive various high voltage equipment safely.

    (c)To learn varios appliations utilizing the high-voltage thechnology, principles, compositions and features about various equipments.

  •   電気エネルギー応用工学 / Applied Power Engineering  
      薮上 信  
      工  
       
       

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    学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

    1.目的・概要

     電気エネルギーは,産業から民生まで幅広く利用されており,その応用技術は現代社会を根底で支える必須技術となっている。本講義では,電気エネルギー応用の中でも,照明工学,電熱工学,電気化学(電池),電動力応用について,それらの原理や特徴,応用例,および設計法の基礎を学ぶ。

    2.達成目標等

    ・照明の基礎、各種照明機器の原理と特徴、照明設計の基礎を理解し、説明することができる。

    ・電熱の基礎、各種電熱機器の原理と特徴、電熱設計の基礎を理解し、説明することができる。

    ・電池の基礎、各種一次・二次電池、燃料電池の原理と特徴を理解し、説明することができる。

    ・電動力応用の基礎、電動力応用機器の所要電力計算の基礎を理解し、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)

    The objective of this course is to understand issues related with some applications of electric energy and the related technologies. First, illumination engineering, electrothermics, electrochemistry, and electromotive power are lectured. Knowledges of fundamental principle, example, design of these technologies are provided. Knowledges of electric circuit and electromagnetics are necessary.

  •   電気エネルギー発生工学 / Electric Power Generation Engineering  
      斎藤 浩海  
      工  
       
       

    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)

    この科目では、Classroomを使用して講義資料と講義情報を発信します。

    クラスコードは e7j3vq2 です。

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    1.目的

     電力発生は、化石燃料などの一次エネルギー資源や太陽光、風力などの再生可能エネルギーを電気エネルギーに変換するプロセスである。この授業では、現在の電力システムで実用化されている発電方式を中心に、発電原理の基礎と特徴を学ぶ。

    2.概要

     電力発生とエネルギー資源、環境問題との関わりについて概観した後、水力発電、火力発電、原子力発電のそれぞれの発電原理と特徴を学ぶ。さらに、熱エネルギーの効率的な利用法、再生可能エネルギー、発電機の出力制御と電源運用の基礎を学ぶ。

    3.達成目標等

     この授業では、主に以下の能力を習得することを目標とする。

    ・エネルギー資源と電力発生の関係を理解し、説明することができる。

    ・各種発電方式の原理を理解し、エネルギー変換に関する基礎計算をすることができる。

    ・発電機出力の制御機構と電力系統における各電源の役割を理解し、説明することができる。

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    1. Purpose

        Electric power generation is a process of transforming primary energy resources such as fossil fuel and renewable energy such as solar power and wind power to electric power. In the course, the basics of electric power generation and the generation plants used for modern electric power systems are studied.

    2. Summary

        First, electric power generation, energy resource and the relevance to environment problems are summarized. Next, the principles and features of electric power generation using hydro power, thermal power and nuclear power are studied. Furthermore, efficient use of thermal and renewable energy and the basics of generation control and operation are also studied.

    3.Goal of the course

     - The relation between primary energy resources and electric power generation is understood and it can be explained.

     - The principles of hydro, thermal and nuclear power generation systems are understood, and the basic calculation related to energy transformation can be done.

     - The mechanism of generation control and the role of each generation system in electric power systems are understood and those can be explained.

  •   エネルギー変換制御機器工学 / Electrical Energy Conversion and Control Equipment Engineering  
      中村 健二  
      工  
       
       

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    (大学院シラバス・時間割・履修登録)にて確認すること。

    モータや発電機,トランスやリアクトル,インバータやコンバータなどに代表されるエネルギー変換制御機器は,効率の良いエネルギーの発生・輸送・変換・利用に不可欠なキーデバイスである。本講義では,各種エネルギー変換制御機器の歴史,基本構成と動作原理,応用例や今後の展開などについて学ぶ。

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    Electrical energy conversion and control equipment, including rotating machines, static apparatuses, and converters, are critical components for high-efficiency electrical energy generation, transmission, conversion, and usage. This course explains the history, basic configuration, operating principles, and applications of electrical energy conversion and control equipment.

  •   プラズマエネルギー工学 / Plasma Energy and Engineering  
      髙橋 和貴  
      工  
       
       

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    1.目的

    宇宙空間プラズマ,核融合プラズマ,電気推進機プラズマなど多様なパラメータ領域で観測される電磁流体現象を理解するために、電磁流体としてのプラズマ現象について理解を深め、電磁流体加速の原理や宇宙推進技術への応用、核融合プラズマ閉じ込めなど、プラズマエネルギーの基礎から応用までの総合的な理解をえる。

    2.概要

    流体の基礎方程式から、電磁的な効果を加えた電磁流体力学について紹介すると共に、プラズマの集団的な挙動や電磁流体波、衝撃波など多様なパラメータ領域で観測される電磁流体現象に関して講義する。

    3.達成目的等

    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。

    ・プラズマの集団現象を司る基礎パラメータの理解

    ・電磁流体としてのプラズマの基礎方程式

    ・特徴ある電磁流体現象の理解

    ・プラズマの電気推進や核融合応用に関する理解

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    In order to understand the electromagnetic fluid phenomena observed in various parameter regions in space plasmas, fusion plasmas, and electric propulsion devices, the lecture aims to deepen the understanding of plasma phenomena as an electromagnetic fluid and to obtain a comprehensive understanding of plasma energy from basics to applications, such as the principle of electromagnetic fluid acceleration and application to space propulsion technology, and confinement of fusion plasma.

    From the basic equations of fluids, we will introduce magnetohydrodynamics with electromagnetic effects, and give lectures on the collective behavior of plasma and magnetohydrodynamic phenomena observed in various parameter regions such as electromagnetic fluid waves and shock waves.

    The main purpose of this class is to acquire the following abilities.

    ・ Understanding the basic parameters that govern the collective phenomena in plasmas

    ・ Basic equation of plasma as electromagnetic fluid

    ・ Understanding of characteristics of electromagnetic fluid

    ・ Understanding of electric propulsion and fusion application

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