過渡現象の攻略（１） - KK（管理人） URL

2013/09/24 (Tue) 22:40:49

少し具体的に２種１次の過渡現象について。

■勉強する順番

最初は、最も基礎的な問題、すなわちＲ－Ｌ直列の回路について始めるとよいと思います。

①Ｒ－Ｌ直列回路
②Ｒ－Ｃ直列回路
③ＲとＬ＋Ｃ、あるいはＲ＋Ｃの並列回路
④Ｒ－Ｌ－Ｃの回路

という順番で難しくなります。（①と②はほぼ同じですが）

最初は、①でさえ分からないという人も普通にいると思います。私もそうでした。
とりあえず、①～③のパターンを過去問でやってみて、共通する解き方が見えてくるまで何度も
やってみて下さい。そのうち、「あー、なんかこのへんの知識が必要なのかな？」的な感じが
見えてくると思います。

■解き方の種類

参考書によって、微分方程式を変数分離で解く方法と、ラプラス変換を駆使して解く方法が
分かれていたり混在していたりしますが、基本的に２種の過渡現象は、全てラプラス変換で
解くやり方をオススメします。
前にも書きましたが、自動制御で役に立つからです。

多くの参考書には、とにかく公式として必要のないものまで載っていますが、過渡現象を解く
際に必要なものはそのうちの一部分に過ぎません。
いずれ、どれが必要なのかをリスト化しようと思っています。

■３種が基本

最初は、簡単なパターンを勉強しつつ、３種の過渡現象の問題を１００％解けるように練習する
ことからやってみましょう。３種の問題ができないうちは２種は無理です。
過渡現象のイメージ、時間的な変化の様子を覚えることが大事です。
多くの参考書には、この大事な部分があまり記載されていないように思いますが、できれば
ここで、その大事な部分について紹介したいと思っています。

■微積分は公式で

過渡現象の問題＝微分方程式を解く作業、です。必然的に微積分の計算になります。
しかし、微積分の数学的な意味を厳密に理解する必要はありません。回路のパターンに応じた
解き方を覚えることが重要です。ただ、微分記号（ｄｉ／ｄｔなど）や積分記号の意味は
理解しなければなりません。電気数学の本で、初心者でもわりと理解しやすいのは、有名な
「電験第２種数学入門帖」ですが、私もこの本はお勧めしたいと思います。
「完全マスター電気数学」などはダメですね。
今の時代は、ネットで分かりやすく微積分について説明しているＨＰなどもありますので、
そちらを探すのもリーズナブルな勉強のひとつになると思います。

文章だけではあまり伝えられないですが、とりあえずはこんな感じです。
見慣れない数式（微分・積分の表記）を恐れずに、取り組んでみて下さい。（＾－＾）