高専機構で共有したい電気回路教科書の見本(2020)

１．数式展開はほとんど無くして基本式のみ
２．問題は学修項目別に分類し、導入・基準・発展含む
３．機構内での著作権の共有化を目指しコンテンツの拡充・他分野への展開を加える
４．数式を解くことはMathcad等を活用し、グラフなどでの現象の意味の可視化に重点

これらにより教科書の学修を支援するＩＣＴ活用教育環境を構築する。

電気回路の
見本１　

回路応答の
見本１　見本２　見本３　見本４　見本５　見本６

Mathcadによる計算の例１

波高値１の正弦波位相の方形波のフーリエ解析の活用

所研究室(Mathcadシリーズ)

方形波のフーリエ解析

スペクトルを用いた実効値の計算

∞高調波までの計算が可能

スペクトルを用いた平均値の計算

これも∞まで合成できる

三角波の解析

　波形作成

　フーリエ解析

　各成分の実効値とひずみ率

　正しい実効値が得られた。

　平均値も求めてみる。

　となるはず。

　正しい。

方形波電圧と三角波電流による電力の解析

　波形作成

　正しい電力が得られた。

　m=100までの合成波形

Mathcadによる計算の例２

波高値１の正弦波・三角波・方形波の合体波形

所研究室(Mathcadシリーズ)

方形・正弦波とその基本波成分

三角・正弦波の解析

三角・方形波の解析

全波整流三角方形波

プログラミングも活用すると解析範囲が更に広がる。
Mathcadによる波形解析1

波高値１の正弦波・方形波・三角波

所研究室(Mathcadシリーズ)

正弦波の解析

　波形作成

整数倍周期でない正弦波のスペクトル

線形補間で整数倍波形の取り出しと解析

線形補間後の実効値の解析

方形波の解析

　波形作成

　フーリエ解析

　線形補完し解析

　正しい実効値が得られた。

三角波の解析

　波形作成

　フーリエ解析

　線形補完し解析

　正しい実効値が得られた。

Mathcadによる波形解析2

波形作成と波形解析

所研究室(Mathcadシリーズ)

プッシュホン信号作成と解析

波形表示

波形解析

番号の解析

正弦ランプ波の解析

　波形作成

　フーリエ解析

直流重畳ランプ正弦波の解析

　波形作成

　フーリエ解析

　線形補完し解析

　正しい実効値が得られた。