はじめに xii |
第1部 直流 1 |
第1章 基本的な物理学の概念 3 |
1.1 原子 4 |
1.2 陽子、中性子、原子番号 4 |
1.3 アイソトープと原子量 5 |
1.4 電子 5 |
1.5 イオン 6 |
1.6 化合物 7 |
1.7 分子 7 |
1.8 導体 8 |
1.9 絶縁体 9 |
1.10 抵抗器 9 |
1.11 半導体 10 |
1.12 電流 11 |
1.13 静電気 11 |
1.14 起電力 12 |
1.15 非電気的エネルギー 13 |
理解度チェック 15 |
第2章 電気の単位 17 |
2.1 ボルト18 |
2.2 電流 19 |
2.3 電流の単位 20 |
2.4 抵抗の単位 20 |
2.5 コンダクタンスの単位 22 |
2.6 電力の単位 23 |
2.7 表記について 25 |
2.8 エネルギーの単位 26 |
2.9 エネルギーのその他の単位 27 |
2.10 交流 28 |
2.11 整流とパルス状の直流 29 |
2.12 電気と安全性 30 |
2.13 磁気 30 |
2.14 磁気の単位 31 |
理解度チェック 32 |
第3章 計測器 35 |
3.1 電磁気の検出 36 |
3.2 静電気の測定 37 |
3.3 熱と電流 38 |
3.4 電流計 38 |
3.5 電圧計 40 |
3.6 抵抗計 41 |
3.7 マルチメーター 42 |
3.8 FET電圧計 42 |
3.9 ワットメーター 43 |
3.10 ワット時メーター 44 |
3.11 デジタル測定器 44 |
3.12 周波数カウンター 45 |
3.13 そのほかの種類のメーター 46 |
理解度チェック49 |
第4章 直流回路の基礎 51 |
4.1 回路の記号 52 |
4.2 概略図と配線図 53 |
4.3 回路の電圧、電流、抵抗 53 |
4.4 オームの法則 54 |
4.5 電流の計算 55 |
4.6 電圧の計算 56 |
4.7 抵抗の計算 57 |
4.8 電力の計算 58 |
4.9 直列抵抗 59 |
4.10 並列抵抗 60 |
4.11 電力の分割 61 |
4.12 直列並列ネットワークの抵抗 61 |
理解度チェック 63 |
第5章 直流回路の分析 65 |
5.1 直列抵抗を流れる電流 66 |
5.2 直列抵抗の両端の電圧 66 |
5.3 並列抵抗の両端の電圧 68 |
5.4 並列抵抗を流れる電流 69 |
5.5 直列回路における電力の分配 70 |
5.6 並列回路における電力の分配 71 |
5.7 キルヒホッフの第一法則 72 |
5.8 キルヒホッフの第二法則 74 |
5.9 電圧分割ネットワーク 75 |
理解度チェック 77 |
第6章 抵抗器 79 |
6.1 抵抗器の目的 80 |
6.2 固定抵抗器 82 |
6.3 ポテンショメーター 84 |
6.4 デシベル 86 |
6.5 抵抗器の仕様 87 |
理解度チェック 91 |
第7章 電池とバッテリー 93 |
7.1 電気化学エネルギー 94 |
7.2 市販の電池とバッテリー 96 |
7.3 小型電池とバッテリー 97 |
7.4 鉛蓄電池 99 |
7.5 ニッケルベースの電池とバッテリー 99 |
7.6 光電池とバッテリー 100 |
7.7 燃料電池 102 |
理解度チェック 103 |
第8章 磁気 107 |
8.1 地磁気 108 |
8.2 原因と効果 109 |
8.3 磁界の強さ 111 |
8.4 電磁石 112 |
8.5 物質の磁気的な特性 113 |
8.6 磁気の応用例 115 |
理解度チェック 119 |
第1部のテスト 121 |
第2部 交流 127 |
第9章 交流の基礎 129 |
9.1 交流の定義 130 |
9.2 周期と周波数 130 |
9.3 サイン波 131 |
9.4 矩形波 131 |
9.5 鋸波 132 |
9.6 複雑な波形と不規則な波形 133 |
9.7 周波数スペクトル 133 |
9.8 サイクルの分割 134 |
9.9 AC波の強さの表現 136 |
9.10 発電機 138 |
9.11 直流ではなく交流である理由 139 |
理解度チェック 139 |
第10章 インダクタンス 143 |
10.1 インダクタンスの特性 144 |
10.2 実用的なインダクタ 144 |
10.3 インダクタンスの単位 145 |
10.4 直列インダクタ 145 |
10.5 並列インダクタ 146 |
10.6 インダクタの相互作用 147 |
10.7 空芯コイル 149 |
10.8 強磁性のコア 150 |
10.9 無線周波数とインダクタ 152 |
10.10 望ましくないインダクタンス 154 |
理解度チェック 154 |
第11章 静電容量 157 |
11.1 静電容量の特性 158 |
11.2 実用的なコンデンサ 158 |
11.3 静電容量の単位 159 |
11.4 直列コンデンサ 159 |
11.5 並列コンデンサ 160 |
11.6 固定コンデンサ 161 |
11.7 可変コンデンサ 164 |
11.8 コンデンサの仕様 165 |
11.9 相互キャパシタンス1 67 |
理解度チェック 167 |
第12章 位相 169 |
12.1 瞬間値 170 |
12.2 電圧の変化率 170 |
12.3 円とベクトル 171 |
12.4 位相差の表現 172 |
12.5 位相差のベクトル図 174 |
理解度チェック 175 |
第13章 誘導リアクタンス 179 |
13.1 コイルと直流 180 |
13.2 コイルと交流 180 |
13.3 リアクタンスと周波数 181 |
13.4 RL平面の点 182 |
13.5 RL平面でのベクトル 183 |
13.6 電流の遅延 184 |
13.7 遅延の程度 155 |
理解度チェック 188 |
第14章 容量性リアクタンス 191 |
14.1 コンデンサと直流 192 |
14.2 コンデンサと交流 192 |
14.3 容量性リアクタンスと周波数 193 |
14.4 RC平面の点 194 |
14.5 RC平面でのベクトル 195 |
14.6 電圧の遅延 196 |
14.7 遅延の程度 198 |
理解度チェック 200 |
第15章 インピーダンスとアドミッタンス 203 |
15.1 虚数 204 |
15.2 複素数 204 |
15.3 RX平面 207 |
15.4 特性インピーダンス 209 |
15.5 コンダクタンス 210 |
15.6 サセプタンス 210 |
15.7 アドミッタンス 212 |
15.5 GB平面 213 |
理解度チェック 214 |
第16章 RLC回路とGLC回路 217 |
16.1 直列の複素インピーダンス 218 |
16.2 直列RLC回路 220 |
16.3 並列の複素アドミッタンス 222 |
16.4 並列GLC回路 225 |
16.5 GLC回路のまとめ 228 |
16.6 複雑なRLC回路の短縮化 230 |
16.7 AC回路のためのオームの法則 231 |
理解度チェック 234 |
第17章 交流回路における力と共振 237 |
17.1 力の形式 238 |
17.2 実電力、VA電力、無効電力 240 |
17.3 電力の伝送 245 |
17.4 共振 248 |
17.5 共振を起こす装置 252 |
理解度チェック 254 |
第18章 変圧器とインピーダンスマッチング 257 |
18.1 変圧器の原理 258 |
18.2 変圧器の種類 260 |
18.3 パワートランス 263 |
18.4 絶縁とインピーダンスの整合 265 |
18.5 無線周波数変圧器 267 |
理解度チェック 270 |
第2部のテスト 273 |
第3部 電子工学の基礎 279 |
第19章 半導体の概要 281 |
19.1 半導体革命 282 |
19.2 半導体の材料 282 |
19.3 ドーピングと電荷のキャリア 284 |
19.4 PN接合 285 |
理解度チェック 288 |
第20章 ダイオード 291 |
20.1 整流 292 |
20.2 検波 292 |
20.3 周波数逓倍 293 |
20.4 信号ミキシング 294 |
20.5 スイッチング 294 |
20.6 電圧安定器 295 |
20.7 振幅制限 295 |
20.8 周波数制御 296 |
20.9 発振と増幅 296 |
20.10 エネルギー放出 297 |
20.11 感光性ダイオード 299 |
理解度チェック 300 |
第21章 電源 303 |
21.1 電源トランス 304 |
21.2 整流ダイオード 305 |
21.3 半波整流回路 306 |
21.4 全波センタータップ整流回路 306 |
21.5 全波ブリッジ回路 307 |
21.6 倍電圧回路 307 |
21.7 フィルタリング 308 |
21.8 定電圧回路 309 |
21.9 装置の保護 310 |
理解度チェック 313 |
第22章 バイポーラトランジスタ 317 |
22.1 NPNとPNP 318 |
22.2 バイアス 318 |
22.3 増幅のためのバイアス電圧 320 |
22.4 ゲインと周波数 322 |
22.5 エミッタ接地回路 323 |
22.6 ベース接地回路 323 |
22.7 コレクタ接地回路 324 |
理解度チェック 325 |
第23章 FET 327 |
23.1 JFETの原理 328 |
23.2 増幅 330 |
23.3 MOSFET 331 |
23.4 ソース接地回路 333 |
23.5 ゲート接地回路 334 |
23.6 ドレイン接地回路 334 |
理解度チェック 335 |
第24章 アンプと発振器 337 |
24.1 デシベル 338 |
24.2 基本的なバイポーラトランジスタアンプ 341 |
24.3 基本的なJFETアンプ 341 |
24.4 アンプのクラス 342 |
24.5 パワーアンプの効率 344 |
24.6 ドライブとオーバードライブ 347 |
24.7 音声の増幅 348 |
24.8 無線周波数の増幅 349 |
24.9 発振器 351 |
24.10 一般的な発振器回路 352 |
24.11 発振器の安定性 356 |
24.12 音声発振器 357 |
理解度チェック 359 |
第25章 無線送信機と無線受信機 363 |
25.1 発振と増幅 364 |
25.2 変調 364 |
25.3 パルス変調 368 |
25.4 A/D変換 370 |
25.5 画像の伝送 370 |
25.6 電磁場 373 |
25.7 波の伝播 375 |
25.8 伝送媒体 378 |
25.9 基本的な受信機 380 |
25.10 検波前のステージ 382 |
25.11 検波器 384 |
25.12 音声ステージ 386 |
25.12 TVの受信 387 |
25.14 特別な無線モード 388 |
理解度チェック 391 |
第26章 デジタル回路の基礎 393 |
26.1 N進法 394 |
26.2 ロジック 395 |
26.3 デジタル回路 399 |
26.4 バイナリデジタル通信 400 |
26.5 RGBカラーモデル 404 |
理解度チェック 405 |
第3部のテスト 407 |
第4部 さまざまなデバイスとシステム 413 |
第27章 アンテナ 415 |
27.1 輻射抵抗 416 |
27.2 半波長アンテナ 417 |
27.3 四分の一波長バーチカルアンテナ 419 |
27.4 ループアンテナ 420 |
27.5 接地 421 |
27.6 ゲインと指向性 422 |
27.7 フェーズドアレイ 424 |
27.8 パラスティックアレイ 425 |
27.9 UHFと極超短波周波数のためのアンテナ 427 |
27.10 安全性 429 |
理解度チェック 430 |
第28章 IC 433 |
28.1 IC技術の利点 434 |
28.2 IC技術の限界 435 |
28.3 リニアIC 435 |
28.4 デジタルIC 438 |
28.5 ICの集積度 440 |
28.6 ICメモリ 441 |
理解度チェック 442 |
第29章 電子管 445 |
29.1 管の形式 446 |
29.2 真空管の中の電極 446 |
29.3 真空管回路の形式 449 |
29.4 CRT 450 |
29.5 撮像管 452 |
29.6 300MHz以上で使う真空管 454 |
理解度チェック 455 |
第30章 トランスデューサー、センサー、ロケーション、ナビゲーション 457 |
30.1 ウェイブトランスデューサー 458 |
30.2 変位トランスデューサー 460 |
30.3 検出と測定 463 |
30.4 ロケーションシステム 466 |
30.5 ナビゲーションの方法 469 |
理解度チェック 472 |
第31章 音響とオーディオ 475 |
31.1 音響効果 476 |
31.2 ラウドネスと位相 477 |
31.3 Hi-Fiサウンドシステムの特性 478 |
31.4 コンポーネントシステム 479 |
31.5 特別なシステム 484 |
31.6 録音メディア 485 |
31.7 電磁気の干渉 488 |
理解度チェック 488 |
第32章 パーソナル無線と趣味の無線 491 |
32.1 セルラー通信 492 |
32.2 衛星とネットワーク 493 |
32.3 アマチュア無線と短波ラジオ 496 |
32.4 セキュリティとプライバシー 498 |
理解度チェック 501 |
第33章 コンピュータとインターネットの基礎 505 |
33.1 CPU 506 |
33.2 デジタルデータの単位 506 |
33.3 ハードディスク 508 |
33.4 外部記憶 509 |
33.5 メモリ 510 |
33.6 ディスプレイ 512 |
33.7 プリンタ 514 |
33.8 スキャナ 516 |
33.9 モデム 518 |
33.10 インターネット 520 |
理解度チェック 523 |
第34章 モニタリング、ロボティックス、人工知能 525 |
34.1 連続監視 526 |
34.2 ロボットの世代と原則 529 |
34.3 ロボットアーム 531 |
34.4 ロボットの視覚と聴覚 534 |
34.5 ロボットナビゲーション 537 |
34.6 テレプレゼンス 540 |
34.7 機械の心 542 |
理解度チェック 544 |
第4部のテスト 546 |
最終試験 552 |
参考文献 563 |
付録A:解答編 564 |
付録B:記号 566 |
索引 569 |
著者紹介 586 |