(都留キャンパス)No.507
📅 令和8年1月16日（金）
📍 電子技術科（都留キャンパス）1年生『微分方程式』の授業より
🎓こんにちは！【授業☆しょ～かい】の時間です。
このシリーズでは、電子技術科の授業を、高校生のみなさんにも分かりやすく紹介しています。
授業の雰囲気や「どんなことを学ぶの？」が、写真と一緒にイメージできる内容になっています。
🧠 今回のテーマ：のこぎり波を分解してみよう！
電子技術科では、電子回路を理解するために
「フーリエ級数」や「フーリエ変換」といった数学を学びます。
今日はその中でも、のこぎり波という波形を“分解”してみる授業でした。
🧠 フーリエ級数って何？
フーリエ級数は、
「複雑な波を、いくつもの単純な波（sinやcos）に分けて考える方法」です。
たとえるなら…
🎵 いろんな楽器が混ざった音を、
「これはドラムの音」「これはギターの音」
と分けて聞くようなイメージ。
電子回路でも、波の中にどんな“成分”が入っているかを知ることが大事なんです。
✏️ Step 1：まずは直流成分をチェック！
波の平均値（＝直流成分）を調べます。
のこぎり波の性質から、直流成分はゼロになります。
✏️ Step 2：つぎは交流成分！
ここからが本番。
波を作っている“振動する成分”の大きさを計算していきます。
✏️ Step 3：交流成分は2種類ある！
交流成分には
・cosで振動する成分
・sinで振動する成分
の2つがあります。
のこぎり波の場合、cosの成分はゼロになります。
（波の形の“対称性”が理由です）
✏️ Step 4：sin成分の大きさを求める！
残った sin(nωt) の成分について、
「どれくらいの大きさなのか？」を計算します。
計算の結果、sin成分の係数が求まりました。
✏️ Step 5：フーリエスペクトルを描いてみた！
求めた係数をグラフにすると、
どの周波数の成分が強いのかがひと目で分かります。
これをフーリエスペクトルといいます。
🔜 次回の授業は…
次回は、周期ではない波（非周期関数）をフーリエ変換で調べる内容に進みます！
💡しょ～かいポイント！
フーリエスペクトルを見ると、
波の中にどんな“音色（周波数成分）”が入っているかが分かります。
電子回路を学ぶうえで、とても大切な考え方です。
次回の【授業☆しょ～かい】もお楽しみに！
