電気回路の基礎

【書籍の紹介】 本書は，大学の学部電気系学科の低学年および高専学生向けの電気回路の教科書である。電気回路における定常解析および回路の基本定理について，習得するべきポイントが明らかになるよう必要最小限の記述に抑えて解説し，その直後には解説したポイントに関連する例題を用意して，読者が多くの例題を解きながら理解を深めることができるスタイルとした。また，各章の章末問題は全部で206問を用意し，読者が各章ごとに習熟度を確認することで，着実に回路解析法を習得できるように配慮した。なお，章末問題については，略解を巻末に掲載するとともに，詳解をコロナ社のWebページに示した。 また，本書で紹介する回路解析法のうち回路方程式を使う方法だと，経験やひらめきがなくても与えられた回路から機械的に方程式を立てることができる。この方程式を手計算で解くのは困難な場合があるが，近年では計算機を使って簡単に（数行のコードを書くだけで）方程式を解くことができるようになっている。こういった観点から，計算機を使った連立方程式の求解法の例としてPythonを使う方法をコラムで紹介した。求解の補助や得た解の正しさの確認のために活用してほしい。 本書は全9章から構成される。第1章では，回路素子の電気的特性と回路素子間の接続構造の数理モデルについて記述する。第2章以降は大きく分けて二つの部分から構成される。 前半の第2章から第4章までは，直流回路を用いて回路解析の基本について記述する。第2章では回路の基本法則であるキルヒホッフの法則について記述した後，そこから導かれる電気回路の基本法則について記述する。第3章では，回路方程式による回路解析について記述する。第4章では，テブナンの定理など回路の基本定理について記述する。 後半の第5章から第9章までは交流回路の定常状態における回路解析について記述する。第5章で交流電圧・電流の複素数表現であるフェーザおよびイミタンスを導入した後，第6章では，第2章から第4章で記述した事項の交流回路における取り扱いについて記述する。第7章では交流電力，第8章では共振回路，第9章では結合インダクタについてそれぞれ記述する。 【読者へのメッセージ】 回路って，それ自体は目に見えても，電圧や電流は見えないので，取っ付きにくいですよね。また，回路と名がつく科目の多さに戸惑われるかもしれません。でも，基本原理はいたって単純なのです。まずは本書で基礎をしっかり固めていただき，電子回路，集積回路，・・・と続く回路理論の奥深さを，楽しみながら学習してもらえれば，大変うれしく思います。