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大学院 工学系研究科 博士前期課程 電気電子工学専攻2年次生の白日星也(しらくさ せいや)さん（広島県立広島井口高等学校出身／広島県）と、工学部 環境土木工学科の石橋和葵講師（2026年4月より島根大学へ着任）との共同研究が、国際学術誌『Acta Applicandae Mathematicae』（Springer Nature社）に掲載されました。
本研究は、2025年度に山口大学で開催された第76回電気・情報関連学会中国支部連合大会にて発表され、パワーエレクトロニクス部門において奨励賞を受賞しています。受賞履歴は以下のリンクよりご覧いただけます。

• 一般社団法人電気学会 中国支部
  各年度 支部奨励賞受賞者一覧

論文タイトルは"
A Note on the Linearized Oscillation Theorem for Nonlinear RLC Circuits of Duffing Oscillator Type"です。

表彰状を手にほほえむ白日さん

■研究概要

本研究では、非線形性を有するRLC回路の振動現象について解析を行いました。RLC回路は、抵抗・コイル・コンデンサから構成される電気回路の基本モデルであり、回路内を移動・蓄積する電荷の時間変化を記述するものです。電荷は電流の源であり、例えばバッテリーを介してスマートフォンや電気自動車の動作を支えるなど、私たちの身近な技術と深く関わっています。このような電荷の挙動は、条件によって振動的になる場合があり、その理解は理論・応用の両面から重要です。

従来、コンデンサが線形特性をもつ場合には、電気回路内の電荷が振動的挙動を示すことが知られていました。一方で、実際のデバイスでは非線形性が現れることもあり、その場合の解析は一般に困難とされています。

本研究では、非線形項に一定の単調性を仮定することで、非線形方程式と線形方程式を比較する新たな手法を提案しました。この手法により、線形理論で知られている振動判定を非線形の場合へ拡張することが可能となります。

その結果、ダッフィング型の非線形RLC回路において、特異解を除くすべての適切な解が振動するための条件を導出し、その条件が線形の場合と一致することを明らかにしました。

本研究は、非線形系においても線形理論が有効に機能することを示すものであり、電気回路のみならず、機械振動やパラメトリック共振など、幅広い分野への応用が期待されます。

■学生コメント

非線形性の理解に苦労し、思うように進まない時期もありましたが、粘り強く取り組んだ成果が評価され、大変嬉しく思います。

数値シミュレーションを行う様子

本研究の成果を踏まえ、今後のさらなる研究の発展が期待されます。今後の研究の広がりにも注目が集まります。

• 工学系研究科 博士前期課程 電気電子工学専攻