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交流回路とLC受動素子/モータ技術の基礎

2026年4月17日(金) 13:00~17:00

 

特長
■リスキリング/入門者向けシリーズ
・パワーエレクトロニクスに必要な電気工学の専門技術と
 パワーエレクエレクトロニクスの基礎技術を1単元ずつセットにして学びます。
 本講座は、リスキング講座シリーズ①です。
 講座1:パワエレ入門と電気入門
 講座2:パワエレのための交流回路
 講座3:パワエレのための三相交流
 講座4:パワーデバイスとパワエレ回路入門
 講座5:モータとベクトル制御入門

■パワエレのための交流回路(本講座)について
 
各単元の終わりには演習問題が設けられており、理解を深める構成となっています。

(交流回路とLC受動素子)
・他分野の技術者には敷居が高く数式が分からないと言われる交流を理解するため、
 実測した交流電源波形、インダクタLとキャパシタCの電圧・電流波形を示し、
 波形と数式との関係を明らかにします。
・実測波形から、角周波数(=2πf)とすると、LとCのリアクタンスが
 ωLと1/ωCになることを理解します。

(交流回路の基礎)
  難解と思われている複素数による交流回路を習得するため、交流回路と複素数との対応を分かりやすく丁寧に説明するとともに、複素数の計算についても解説します。
 ・交流回路を扱うもう一つの方法としてベクトル使ったフェーザについても、インダクタ・キャパシタ回路を代用例ととして表記法、活用法について説明します
対象
・専門が電機以外で、パワーエレクトロニクス・電力系の専門知識をリスキリングしたい技術者の方。
・専門が電子工学で、パワーエレクトロニクス・電力系の専門知識をリスキリングしたい技術者の方。
・自動車産業に携わり、自動車の電動化の技術を習得し、この分野の業務に関わりたい技術者の方。
学べること
・交流波形を三角関数で記述する手法、交流を加えたときのインダクタとキャパシタのリアクタンスを計算する手法を修得し、交流回路の基礎技術を習得できます。
・複素数を使った交流回路の計算方法を理解・習得することでで、回路の解析、さらには回路設計が可能となります。
概要
■交流回路とLC受動素子
・もっとも身近な交流100 Vを取り上げ、電圧の実測波形を示し、波形から振幅、周波数を読み取ります。交流の発電原理からこの波形が三角関数となることを示し、読み取った振幅、周波数を加えて交流100 Vを三角関数で記述します。
・この一連の流れをもとに、いくつかの交流を三角関数で記述する演習を行います。
・次に、交流をインダクタLとキャパシタCに交流を加えたときの電流と電圧の測定波形をそれぞれ示します。周波数 f の角速度ω(=2πf)を使うと、直流の抵抗に相当するリアクタンスは、インダクタではωL,キャパシタでは1/ωLとなることを示します。
・演習問題では、この関係式を使ってリアクタンスを計算します。

■複素数を使った交流回路計算
・ 交流回路の計算を、複素数に置き換えて計算する仕組み複素数計算の有効性について示します。
・ 複素数に関して、(1)文字式として扱う、(2) 2乗で-1、(3) 分母の実数化 といった数学的準備をします。
・ インダクタとキャパシタのインピーダンスに複素数表示が jωL、1/(jωC) となることを説明します。
・ (1)~(3)をもとに、いくつかの代表的な交流回路で演習を行い、計算方法を習得します。
・ 交流回路をベクトルを使って表記するフェーザについて、表記方法と使い方について説明します。
プログラム
■交流回路入門(交流回路とLC受動素子)
1.避けては通れぬ交流電力への第一歩
 1.1 なぜ、交流を使うのか?
 1.2 身近な電源 家庭用100Vの波形を測る
 1.3 交流の発生
 1.4 交流を記述するための三角関数
 1.5 交流100Vを数式で記述する
 ★演習 交流波形を三角関数で表す

2.交流回路との遭遇
 2.1 交流波形を三角関数で表す 
 2.2 インダクタンスでの電圧と電流
    ・オシロスコースの波形
    ・電圧と電流の関係を考える
 2.3 キャパシタンスでの電圧と電流
    ・オシロスコースの波形
    ・電圧と電流の関係を考える
 ★演習:インダクタンスとキャパシタンスのリアクタンス

■複素数を使った交流回路計算
3.交流回路への複素数の導入
 3.1 三角関数から複素数
 3.2    少しだけ数学的準備(1) 複素数の計算
    3.3 少しだけ数学的準備(2) 直交座標と極座標表示
 3.4 インダクタンスとキャパシタの複素数表示 
 ★ 演習問題 複素数の計算

4.複素数を使った回路計算
 4.1 こんなに便利 複素数を使った回路計算
 4.2 直列と並列の共振回路
 4.3 交流計算を可視化するフェザー表示
    ★ 演習問題 複素数を使った回路計算

講師
弱電から転向し、独学で学んだ経験からパワエレの基本をわかりやすく解説します。
東京工科大学 髙木 茂行 先生 東京工科大学 名誉教授/
 名古屋大学 客員教授

名古屋大学院卒業後、東芝生産技術研究所に入社。
以来31年間、研究開発およびそのマネジメントを行う。2015年より現職。
製造現場での豊富な経験をベースに、理論とシミュレーションを効果的に活用した研究を行っている。
平易な語り口での講義も好評で、企業向けの登壇も多い。

工学/理学博士。
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日程・受講料
開催日
【web】2026年04月17日(金)
期間
半日
時間
13:00 ~ 17:00
受講料
30,000円 (税別) / 33,000円 (税込)
当日までのご準備
1.Webセミナーアプリ(Zoom)のインストール
  ・インストールはこちらから。
  ・Zoomの仕様や推奨環境についてはこちらから。
  ・Zoomの利用方法はこちらから。
  アプリのインストールが難しい場合、ブラウザでの参加も可能です。詳しくはこちらをご覧ください。
当日の持ち物
1.マイク機能付きパソコン
2.講義資料(事前に協会より郵送します。)
3.筆記用具
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主催
日本パワーエレクトロニクス協会
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