概要

大学理工系学部の1年生から2年生前期で，電気工学と電子工学に必要な基礎知識を学びます。具体的には，計測から測定器の使い方，電気の基本実験，半導体，特にダイオードとトランジスタ，OPアンプの基本，デジタル回路，センサと電気電子回路などについて学習します。科目でいうと「電気工学概論」，「電気電子工学」が該当します。本書はこれらの科目の教科書またはサブテキストとして使用できる書籍です。

こんな方におすすめ

• 大学理工系の1，2年生

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目次

第1章　電気計測の基本

• 1-1　誤差
  • 1-1-1　誤差と補正
  • 1-1-2　誤差率と補正率
  • 1-1-3　誤差の原因
  • 1-1-4　確度と精度
• 1-2　測定法の基本と平均値
  • 1-2-1　直接測定と間接測定
  • 1-2-2　偏位法と零位法
  • 1-2-3　平均値
• 1-3　標準偏差
  • 1-3-1　平均値と範囲
  • 1-3-2　偏差
  • 1-3-3　偏差の平方値と分散
  • 1-3-4　標準偏差
• 1-4　誤差の統計的処理
  • 1-4-1　誤差の公理
  • 1-4-2　誤差の分布
• 1-5　誤差の伝搬
  • 1-5-1　和と差
  • 1-5-2　積
  • 1-5-3　商
  • 1-5-4　べき乗
• 1-6　最小二乗法と回帰直線
  • 1-6-1　最小二乗法
  • 1-6-2　回帰直線

第2章　測定器の使用法

• 2-1　テスタ
  • 2-1-1　テスタの機能
• 2-2　オシロスコープ
  • 2-2-1　オシロスコープの各機能
  • 2-2-2　プローブの波形調整
  • 2-2-3　表示波形の電圧と時間の測定
  • 2-2-4　X-Y法による波形観測
• 2-3　信号発生器とスペクトラム・アナライザ
  • 2-3-1　信号発生器
  • 2-3-2　スペクトラム・アナライザ
• 2-4　赤外線サーモグラフィと熱画像測定例
  • 2-4-1　赤外線サーモグラフィの基本
  • 2-4-2　赤外線サーモグラフィによる熱画像測定

第3章　電気の基本実験

• 3-1　直流電圧，電流の測定
  • 3-1-1　直流電圧の測定
  • 3-1-2　直流電流の測定
  • 3-1-3　回路に流れる電流の測定
  • 3-1-4　A-V法とV-A法による抵抗測定
  • 3-1-5　ホイートストンブリッジ回路
• 3-2　交流でのオームの法則（純抵抗の場合）
  • 3-2-1　交流電圧の瞬時値と実効値
  • 3-2-2　交流電圧，電流，電力の瞬時値の測定（純抵抗の場合）
• 3-3　誘導係数と静電容量の測定
  • 3-3-1　誘導係数（インダクタンス）
  • 3-3-2　静電容量（キャパシタンス）
• 3-4　L，C，R回路のインピーダンス
  • 3-4-1　インピーダンスのまとめ
  • 3-4-2　RLC直列回路のインピーダンス

第4章　ダイオードとトランジスタの基本特性と応用回路

• 4-1　ダイオード
  • 4-1-1　ダイオードの特性測定
  • 4-1-2　シリコンダイオードの交流印加時の整流作用
  • 4-1-3　シリコンダイオードの電流－電圧特性のX-Yプロット
  • 4-1-4　整流回路
  • 4-1-5　発行ダイオード（LED）
  • 4-1-6　太陽電池
  • 4-1-7　太陽電池の使用法
• 4-2　トランジスタ
  • 4-2-1　トランジスタの構造
  • 4-2-2　エミッタ接地回路の特性
  • 4-2-3　小信号増幅回路
  • 4-2-4　hパラメータ
• 4-3　エミッタ接地増幅回路
  • 4-3-1　固定バイアス回路
  • 4-3-2　固定バイアス増幅回路の特性測定例
  • 4-3-3　電流帰還増幅回路
• 4-4　発振回路
  • 4-4-1　移相系RC発振回路

第5章　オペアンプの基本と応用回路

• 5-1　オペアンプの基本
• 5-2　オペアンプの応用回路
  • 5-2-1　非反転増幅回路
  • 5-2-2　差動増幅回路
  • 5-2-3　差動増幅回路の同相弁別比
  • 5-2-4　電圧フォロワ
  • 5-2-5　定電流回路
  • 5-2-6　電流－電圧変換器，電圧－電流変換器
  • 5-2-7　位相形RC発振回路
  • 5-2-8　ウィーンブリッジ発振回路
• 5-3　OPアンプの特性測定例
  • 5-3-1　反転増幅回路の直流特性
  • 5-3-2　反転増幅回路の周波数特性
  • 5-3-3　差動増幅回路の入出力特性
  • 5-3-4　移相形RC発振回路の製作と測定
  • 5-3-5　ウィーンブリッジ発振回路の製作と測定

第6章　デジタル回路の基本

• 6-1　デジタル回路と論理
• 6-2　基本ゲート
  • 6-2-1　ANDゲート
  • 6-2-2　ORゲート
  • 6-2-3　NOTゲート
• 6-3　その他の基本ゲートの
  • 6-3-1　NANDゲート
  • 6-3-2　NORゲート
  • 6-3-3　EX-ORゲート
• 6-4　基本ゲートの組み合わせ回路
  • 6-4-1　二重反転回路
  • 6-4-2　NANDゲートまたはNORゲートでNOT回路をつくる
• 6-5　ド・モルガンの法則
  • 6-5-1　NORゲート
  • 6-5-2　NANDゲート
• 6-6　基本ゲートの応用回路
  • 6-6-1　フリップフロップ回路
  • 6-6-2　自励発振回路
  • 6-6-3　多数決する回路
  • 6-6-4　半加算回路

第7章　センサと電気・電子回路

• 7-1　光強度を測る
• 7-2　温度を測る
• 7-3　圧力を測る
• 7-4　センサ出力の値をデジタルで処理
  • 7-4-1　Arduinoの概要
  • 7-4-2　Arduinoのアナログ－デジタル（A/D）変換を使う
  • 7-4-3　Arduinoのi2cを使う

付録

• 付録A　ブレッドボードと使い方
• 付録B　ノギスとマイクロメータ
  • B-1　幾何学的な誤差
  • B-2　読み取り誤差
  • B-3　視差
• 付録C　球ギャップによる高電圧実験
• 付録D　クリドノグラフによる衝撃電圧の測定
• 付録E　変圧器の諸特性
  • E-1　巻線抵抗の測定
  • E-2　無負荷試験
  • E-3　短絡
  • E-4　実負荷試験
• 付録F　エプスタイン装置を用いた電力計法によるケイ素鋼板の鉄損測定
• 付録G　B-H曲線と透磁率の測定
• 付録H　正弦波と矩形波のフーリエ級数展開
• 付録I　電気電子工学の図記号

サポート

正誤表

本書の以下の部分に誤りがありました。ここに訂正するとともに，ご迷惑をおかけしたことを深くお詫び申し上げます。

P.383 表I-1の電源（交流）と電源（三角波）の図記号

抜けていました。正しくは以下の通りです。

• 電源（交流）
  

  

• 電源（三角波）