電気工学
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』
電気工学は、電気や電磁気の研究や応用を取り扱う工学分野であり、いろいろな分野に細分化されている。電気の特徴としてエネルギーの輸送手段としても、情報の伝達媒体としても大変有用であることが挙げられる。この観点から、前者を強電、後者を弱電という二分的な見方をする。 日本のほとんどの工学系大学に電気工学科があり、電子工学科、通信工学科も増えている。
目次 |
[編集] 電気工学という言葉
一般に、○○工学というと学問の名称であり、高尚な感じがするが、電気工学は電気技術というほどの意味でも使用される。それは、社会に馴染んだ、熟成した技術として受け入れられていることの表れである。その場合の電気工学はおおむね、伝統的な強電分野（エネルギとしての電気）が該当する。また、電気を扱う技術者を特に電気技術者と呼ぶことによって特別な価値は付加されない。それは、電気技術者が技術者養成の課程から専門的に、独占的に電気を学習していることに基づく。例えば、機械技術者といった場合、相当の専門家という印象を受ける。
[編集] 電子工学
真空中、固体中や電界中、磁界中などにおける電子のふるまいを解明、理論化し、またそれをもとに、種々の電子素子、装置などの制御を行う技術。 抵抗器、コンデンサ、コイル（インダクタ）、トランジスタ、ダイオード、その他の半導体素子などの電子回路素子モデルをつくる。このモデルを使う目的は、回路のシミュレーションを行うためであり、その部分的な回路を組み合わせて大規模な回路を作り上げることができる。
[編集] 電力工学
電力工学では、発電と電力流通とともに高電圧・大電流に耐えうる電力回路と絶縁体などの電気材料について取り扱う。
[編集] 電気計測工学・計測工学
電気的特性の正確な測定に関する分野。
電気回路・電子回路の測定を行うと、被測定回路の電圧や電流に影響を与えることが避けられない。測定技術の目的は、測定回路の影響を最小化あるいは補償することである。この分野には物質の電気的特性を利用するセンサや電気＝機械的な測定手段も含まれる。前者の例としては圧力を測定するピエゾ圧電素子や温度を測定する温度に依存する電気抵抗素子がある。これらのセンサは制御工学においても用いることができる。
[編集] 通信工学・無線工学・電磁気学
その他の主な分野としては、電気通信、電磁気学がある。情報を一地点から別な地点に送るためには、同軸ケーブル、光ケーブルや自由空間などの伝送路を必要とする。これら伝送路はマクスウェルの方程式をはじめとする電磁気学の法則を用いて正確に記述することができる。
電磁気学がほかの日常生活に関わっている例としては、携帯電話の空中線（アンテナ）の設計、磁気共鳴画像スキャナにおいて電磁石の正確な配置調整により電磁場の形成を制御することがあげられる。さらに電磁気学により実現できた技術として電子レンジがある。
[編集] 関係する理論
電気技術者の道具と理論は、数学および物理学をもとにしている。すなわち一般には電磁気学の理論、量子力学の理論、デジタル信号処理の数学、制御理論、計算機科学などの知見に従う。
[編集] 学会
「The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)」と「The Institute of Electrical Engineers (IEE)」は電気技術者の間で著名な非営利の研究団体であり、規格書、出版物や定期刊行物の発行や学会やワークショップの開催を行う。IEEEは事実上世界最大の学会である。日本の研究団体としては電気学会(IEEJ)が有名である。
[編集] 関連分野
[編集] 半導体工学
半導体素子の微細化の絶え間ない進展は、VLSI製造プロセスの発展をもたらし、完全なシステムをひとつのチップに実装する技術を実現した。 マイクロプロセッサはこの進展の成果で、コンピュータ工学の関連分野とかかわる。
[編集] 光エレクトロニクス
電子（電気）と光子（光）の両方を取り扱う電子工学の一分野は光エレクトロニクスまたはオプトエレクトロニクスと呼ばれる。この分野で扱う光ケーブルは高速な通信システムの開発とインターネットの発展をもたらした。
[編集] メカトロニクス・制御工学
機械工学と電気工学の境界では、メカトロニクスが機械部品の領域に進出している。CDプレーヤーの記録トラックを追尾するためのレーザーの精密な位置決めは、振動や焦点のずれ、ディスク媒体の変形等を補償するよう設計された電子回路によって初めて実現できたものである。
[編集] 関連項目
