内容説明
Excelで回路計算や電流・電圧波形のシミュレーションができる!!
本書は、Excelで数値・波形シミュレーションすることによって電気回路の基本を学ぶ参考書です。Excelの操作についての説明は必要最小限とし、回路計算の数式は省略せずに追っていけるものにしました。高校生程度の学力でExcelを使って簡単なRLC回路のインピーダンスの計算ができる、Excelのシミュレーションを通じて回路に交流やパルスを加えたときの電流・電圧波形を直感的に理解できる、などが主な特長です。
目次
はじめに
本書内での素子と図記号について
本書内でのExcelについて
第1章 電気回路の法則と直流回路
1.1 Excelを使って回路図を描こう
1.1.1 回路を絵で描く
1.1.2 回路図とは
1.2 オームの法則(V = IR)
1.3 抵抗の直列と並列
1.3.1 直列回路および並列回路の合成抵抗
1.3.2 Excelを用いた合成抵抗の計算
1.4 電圧源と電流源
1.5 直流電力
1.6 キルヒホッフの法則
1.7 電流と電圧の計算例
1.7.1 電圧源1つと抵抗2つの回路
1.7.2 電圧源2つと抵抗3つの回路
1.7.3 ブリッジ回路の合成抵抗
1.8 重ね合わせの理
1.9 テブナンの定理とノルトンの定理
第2章 受動回路素子
2.1 抵抗
2.2 容量
2.3 インダクタ
2.4 変成器
2.5 直流回路での容量とインダクタ
第3章 受動素子の交流特性
3.1 三角関数の諸性質
3.2 正弦波交流の表現
3.3 抵抗の交流特性
3.4 交流電力と実効値
3.5 容量の交流特性
3.6 インダクタの交流特性
第4章 交流回路の電流電圧の計算
4.1 直列回路の計算
4.1.1 抵抗と容量の直列回路
4.1.2 抵抗とインダクタの直列回路
4.1.3 抵抗と容量とインダクタの直列回路
4.1.4 Excelを用いた直列回路のシミュレーション
4.2 並列回路の計算
4.2.1 抵抗と容量の並列回路
4.2.2 抵抗とインダクタの並列回路
4.2.3 抵抗と容量とインダクタの並列回路
4.2.4 Excelを用いた並列回路のシミュレーション
4.3 並直列回路の計算
4.3.1 容量と抵抗とインダクタの並直列回路
第5章 複素ベクトルと回路計算
5.1 複素数とベクトル
5.1.1 複素数とベクトル
5.1.2 複素数の計算
5.2 複素ベクトルを用いた電流電圧の計算
5.3 インピーダンスとアドミタンス
5.4 リアクタンスとサセプタンス
5.4.1 リアクタンスとサセプタンス
5.4.2 容量のリアクタンス値とサセプタンス値
5.4.3 インダクタのリアクタンス値とサセプタンス値
5.5 インピーダンスによる電流電圧計算
5.5.1 CR直列回路の電流電圧計算
5.5.2 LR直列回路の電流電圧計算
5.5.3 LCR直列回路の電流電圧計算
5.5.4 Excelによる直列回路の複素電圧計算
5.6 アドミタンスによる電流電圧計算
5.6.1 CR並列回路の電流電圧計算
5.6.2 LR並列回路の電流電圧計算
5.6.3 LCR並列回路の電流電圧計算
5.6.4 Excelによる並列回路の複素電流計算
5.7 少し複雑な回路の電流電圧計算
5.7.1 並直列回路の電流電圧計算
5.7.2 Excelによる並直列回路の電流電圧計算
5.8 電力の計算
第6章 共振回路
6.1 無損失共振回路
6.2 損失を含む共振回路
6.2.1 現実のコンデンサとコイル
6.2.2 損失を含む直列共振回路
6.2.3 損失を含む並列共振回路
6.2.4 実際の並列共振回路
6.2.5 Excelを用いた共振回路のインピーダンスの計算
6.3 共振特性
第7章 回路方程式
7.1 回路の節点と閉路
7.2 閉路方程式
7.3 節点方程式
7.4 連立1次方程式の解法
7.5 Excelによる回路方程式の数値解の計算
コラム
1. 並列合成抵抗を求める式
2. キルヒホッフの法則の使い方
3. ブリッジ回路
4. 正確な電圧最大点
5. 正確な電流最大点
索引
