電気工学入門

電気を専門として勉強しなかった人向けの内容です。機械系や化学系を専門とされているエンジニアは高校物理では電気を勉強したと思いますが、電磁気や電気回路についてきちんと整理されて頭に入っていないと思います。高校物理の学習指導要領では、そのあたりが整理されている内容になっているのですが、学んでいる高校生には、電気、波動、運動、原子の一部となっているので、電気のものの考え方が整理されて身につきにくいと思います。 　この講座で得られる知識は、電気のものの考え方の理解です。一言でいえば、電磁気と電気回路は別物ではなく、とても関連が深いことを理解してもらうということです。 電気の勉強は公式を覚えて計算しただけで現象は理解できていないという方が多いのではないかと思っています。私は大学で機械工学科の学生を対象にした電気の授業を10年あまりやっています。その授業での経験を生かして講座の内容を組み立てています。

1. 電流と電圧
   1. 電流とは
   2. 電圧とは
   3. 電圧と電流の関係
   4. 抵抗
   5. 直流と交流
2. 直流回路
   1. 並列回路
   2. 直列回路
   3. 直並列回路
3. 電流の3作用
   1. 電気エネルギの利用
   2. 電流の熱作用
   3. 電流の磁気作用
   4. 電流の化学作用
4. 抵抗の性質
   1. 抵抗率と導電率
   2. 抵抗の温度変化
   3. ジュールの法則
   4. 電力と電力量
5. 磁気の働き
   1. 電流と磁界
   2. 磁化
   3. 磁束
   4. 電磁力
6. コイルの性質
   1. 電磁誘導
   2. インダクタンス
   3. インダクタンスの接続
   4. コイルに蓄えられるエネルギ
7. 静電気とコンデンサ
   1. 静電気
   2. 電界
   3. コンデンサ
   4. コンデンサの接続
   5. コンデンサに蓄えられるエネルギ
8. 交流とは
   1. 交流電流
   2. 周波数
   3. 瞬時値と最大値
   4. 実効値
9. インピーダンス
   1. コンデンサの交流での動作
   2. コイルの交流での動作
   3. インピーダンス
10. 交流回路
    1. 位相
    2. 位相と位相差
    3. 抵抗だけの回路
    4. コイルだけの回路
    5. コンデンサだけの回路
    6. インピーダンス回路
11. 交流の複素数表示
    1. 複素数のベクトル表示
    2. 複素数の計算
    3. 交流の複素数表示
    4. 複素インピーダンス
    5. 記号法
12. 交流電力
    1. 瞬時電力
    2. 有効電力
    3. 力率と電力量
13. 三相交流
    1. 三相交流の原理
    2. 三相交流の性質
    3. 三相交流回路
    4. Y結線の回路
    5. Δ結線の回路
    6. Y – Δ結線の変換
14. 変圧器とモータ
    1. 変圧器
    2. 直流モータ
    3. 交流モータ
15. パワーエレクトロニクス
    1. パワエレとは
    2. インバータ
    3. パワエレの利用力学と電気の対応関係