電気電子工学・とは?初心者にもわかる入門ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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電気電子工学・とは?初心者にもわかる入門ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
この記事を書いた人

高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


電気電子工学・とは?

電気電子工学は、電気のしくみと電子の動きを利用して、私たちの生活を便利にする道具やシステムを作る学問です。

身の回りには、スマホ・テレビ・冷蔵庫・家の照明・自動車のコントロールなど、たくさんの電気と電子の技術が使われています。電気電子工学は、それらを「どう作るか」「どう動かすか」を考える学問です。

大きく分けると、電気回路を設計する分野、電子部品を使って情報を扱う分野、そしてエネルギーの変換や電力を効率よく使う分野に分かれます。これらの知識は、私たちの生活を安全で便利にするためにとても重要です。

主な分野

分野説明
電気回路と信号処理電気の流れを設計し、信号を処理して音や映像、データを作る技術です。
半導体と集積回路小さな電子の部品を巨大な回路に集め、スマホやパソコンの心臓となる部品を作ります。
通信とネットワーク情報を遠くまで伝える仕組みを作ります。光ファイバーや無線などが代表例です。
電力とエネルギー変換発電や電力の送電、機器の動力に関する技術です。省エネも重要です。

身近な例で見る電気電子工学

スマホのバッテリーはどう動くの? 内部にはリチウムイオン電池と呼ばれる部品が入っていて、放電と充電の化学反応をうまく制御します。

家の照明を自動化するには? センサーと小さな回路、そしてコントローラを組み合わせると、部屋の明るさを検知して自動で点灯・消灯できます。

電気電子工学を学ぶと、現代の道具がどう作られているのか、どう動いているのかを理解できます。学校の課題だけでなく、課外活動や趣味のロボットづくりにも役立ちます。

学ぶときのポイント

はじめは「電気の流れの考え方」をつかむことが大切です。電圧・電流・抵抗といった基本の考え方を、具体的な例で覚えましょう。

次に「回路図を読む力」を鍛えます。矢印や記号が何を意味するのかを理解すると、複雑な機器も読めるようになります。

手を動かして作る経験も大切です。実際に回路を組んでみると、計算と現実の差が見えてきます。

学習リソースの活用

学校の授業だけでなく、実験キットやオンラインの講座を使うと理解が深まります。身近な機器を分解して中身を観察するのも良い練習です。

まとめ

電気電子工学・とは? は、私たちの生活を支える「動くものづくりの学問」です。今の時代、情報通信機器やエネルギー技術、ロボットなど幅広い分野に関わっています。興味を持って、基礎を学び、実際に手を動かして作ってみると、未来の発明につながる体験ができます。


電気電子工学の同意語

電気工学
電気の生成・伝送・利用などを扱う工学の総称で、電力系・機械系・制御など幅広い領域を含む。日常的には最も一般的な同義語として使われることが多い。
電子工学
半導体デバイスや集積回路、電子回路・信号処理など、電子を中心に扱う工学分野。電気電子工学の中核となる要素を指すことが多い。
電気電子工学
電気と電子の両方を統合する領域。電力系の技術と電子デバイス・回路設計の両方を包括する総合的な分野として使われることが多い。
電機工学
電気工学の略称的表現。口語的に使われることがあるが正式な用語としては『電気工学』と同義に扱われる場合が多い。
エレクトロニクス工学
英語のElectronicsを日本語化した表現。電子部品・回路・デバイス・システムの設計・応用を指す分野として用いられることがある。
エレクトロニクス工学科
大学の学科名として用いられることがあり、電気電子工学と同等の領域を指すことが多い表現。
電子情報工学
電子技術と情報処理・通信を組み合わせた分野を指す表現。研究・教育機関によっては同義語として扱われることがある。
電気情報工学
情報処理・通信を含む拡張的表現。機械・電機系の横断的領域として用いられる場合がある。
電気電子情報工学
電気・電子・情報の三要素を統合した領域を指す表現。特定の学科名や研究領域で使われることがある。

電気電子工学の対義語・反対語

非電気電子工学
電気・電子を主題としない、機械・化学・情報・材料などの工学分野を総称する表現。電気電子工学の対比として用いられやすい。
機械工学
機械の設計・製造・運用を中心に扱う工学分野。エネルギーの扱い方が電気電子系とは異なり、電気的要素を主題としない点が対比になる。
土木工学
建築物・道路・橋などの構造物の設計・施工・維持管理を扱う分野。電気・電子の技術とは別の基盤技術を扱う点が対義的。
化学工学
化学反応・分離・熱・質量輸送などのプロセスを設計・最適化する工学分野。エネルギー伝達の視点が電気電子系とは異なる。
生物工学
生物を活用した製品・技術の設計・開発を扱う分野。生命科学寄りの応用で、電気電子工学とは異なる領域。
材料工学
材料の開発・特性評価・加工プロセスを扱う分野。電気回路設計を主題とせず、材料そのものの特性が中心。
情報工学
情報処理・通信・データ科学を扱う分野。ソフトウェア・アルゴリズムの設計が中心で、電気電子のハードウェア設計とは異なる視点。
純粋物理学
自然界の基本法則を理論・実験で探究する学問。電気電子工学の技術応用とは別の基礎科学寄りの領域。
非電気系工学
電気・電子を主対象としない工学分野全般の総称。機械・材料・化学・土木などを含む広い対比領域。
デジタル系工学
デジタル技術・デジタル回路・ソフトウェア処理を中心とする分野。電気電子工学のデジタル側の側面と対照的な印象を持つことがある。

電気電子工学の共起語

アナログ回路
アナログ信号を連続的に扱う回路。増幅、フィルタ、線形設計などが中心。
デジタル回路
0と1のデジタル信号を扱う回路。論理演算やデータ処理が中心。
集積回路
多数の部品を1つの半導体チップに集約した回路(IC/LSI)。
電子回路
電気信号の流れを設計・解析する基本的な回路の総称。
オペアンプ
高いゲインを持つ差動増幅器で、様々な回路の核となる部品。
トランジスタ
半導体素子で、信号の増幅やスイッチングに使われる基本部品。
MOSFET
金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ。高効率のスイッチング素子。
ダイオード
電流を一方向にのみ流す半導体素子。整流や保護に使われる。
抵抗器
電流と電圧の比を決める受動素子で、電流制限や分圧に用いる。
コンデンサ
電荷を蓄える受動素子。信号の平滑化やエネルギー貯蔵に使う。
インダクタ
磁場でエネルギーを蓄える素子。フィルタや電源回路に重要。
回路図
部品と接続を図で表した図。回路の設計・解析に不可欠
回路設計
機能要件を満たす回路を実現するための設計過程。
信号処理
信号から情報を取り出したり、ノイズを除去したりする技術分野。
アナログ信号
連続的な値を取る信号。実世界の情報を表現する基本形。
デジタル信号
0と1の離散的な値で表される信号。ノイズ耐性が高い。
フィルタ
特定の周波数成分を通過・除去する回路・処理。
ローパスフィルタ
低周波を通過させ、高周波を減衰させるフィルタ。
ハイパスフィルタ
高周波を通過させ、低周波を減衰させるフィルタ。
バンドパスフィルタ
特定の周波数帯のみを通すフィルタ。
PLL
位相同期回路。基準クロックの生成や周波数合成に使う。
ADC
アナログ信号をデジタル値へ変換する装置。
DAC
デジタル値をアナログ信号へ変換する装置。
ノイズ
信号に混入する不要な成分。信号の品質を低下させる原因。
EMI/EMC
電磁妨害と電磁適合性。ノイズ対策や規格適合の観点。
インピーダンス
交流信号の抵抗とリアクタンスの複合量。回路挙動を左右する。
オームの法則
電圧・電流・抵抗の基本関係を表す法則。
キルヒホッフの法則
回路内の電流と電圧の保存則を表す基本原理。
変換
電力・信号を別の形へ変換する工程・デバイス。
パワーエレクトロニクス
電力を効率よく変換・制御する半導体技術の総称。
電力系統
発電・送電・配電の大規模な電力網。
IGBT
パワー半導体素子の一種。大電力のスイッチングに用いられる。
DC-DC
直流電圧を別の直流電圧へ変換する回路。
AC-DC
交流を直流へ変換する整流回路。
発電
電力を作り出す工程・技術。
変圧器
磁性体を介して電圧を変換する素子。
電力品質
電圧・周波数・波形の安定性を表す指標。
半導体デバイス
ダイオード・トランジスタ・ICなど半導体を使うデバイス。
半導体材料
シリコンなど半導体の素材。
CMOS
消費電力の集積回路技術の一つ。
MEMS
微小機械系。小型のセンサ・アクチュエータを作る技術。
センサ
物理量を測定して電気信号へ変換するデバイス。
アクチュエータ
機械を動作させる出力デバイス(モータ・ソレノイド等)。
マイクロコントローラ
単一の小型CPUを搭載した集積回路で、組込み系に用いられる。
組込みシステム
特定の機能を実現するための計算系とソフトウェアの組み合わせ。
PCB設計
プリント基板の部品配置と配線を設計する工程。
CAD/EDA
設計支援ツール群。回路・レイアウト設計を効率化
SPICE
回路挙動を数値的に解析するシミュレーションツール。
LTspice
LTSpiceは無料のSPICEベース回路シミュレータ。
MATLAB/Simulink
数値計算・動的シミュレーションの総合環境。
無線通信
電波を用いたデータの送受信技術。
通信
光ファイバを使ってデータを伝送する通信技術。
通信工学
データ伝送・信号処理・伝送路の理論と実践。
データ通信
デジタルデータを伝送・受信する技術・規格。
誤り訂正
伝送中のエラーを訂正して正確性を確保する技術。
誤り検出
データのエラーを検出する仕組み。
LED
発光ダイオード。表示・照明用途の光源。
光センサ
光の強さを電気信号に変換するセンサ。
ボット工学
自動機械の設計・制御を扱う分野。
制御工学
システムを目標値へ安定に導く理論と技術。
PID
比例・積分・微分を組み合わせた制御アルゴリズム
組込みソフトウェア
マイコン上で動作するソフトウェア。リアルタイム性が重要。

電気電子工学の関連用語

オームの法則
電圧(V)と電流(I)と抵抗(R)の関係を表す基本法則。V = I × R の形で現れ、回路設計の土台となります
キルヒホッフの法則
電気回路の電流分配を扱う「電流の和はノードで0」、回路内の電圧の総和を扱う「閉回路内の電圧和は0」という2つの基本法則です。
アナログ信号
連続的な値をとる信号。音声や温度など、無限に細かい値で変化します。
デジタル信号
離散的な値(通常は0と1)のみをとる信号。デジタル処理の基本単位です。
交流 (AC)
電圧や電流が時間とともに周期的に変化する電気。家庭用電力はACです。
直流 (DC)
電圧や電流が一定方向に流れる電気。蓄電池やUSB電源などがDCです。
抵抗
電流の流れを妨げる受動素子。オーム数で性質を表します。
コンデンサ
電荷を蓄える受動素子。直流では充電後にほぼ通さず、交流では通します。
インダクタ
磁場エネルギーを蓄える受動素子。電流の変化を抑制・蓄える性質があります。
受動素子
外部からエネルギーを供給しても発信・増幅はせず、蓄えたり消費したりする素子の総称(例:抵抗・コンデンサ・インダクタ)。
能動素子
外部からエネルギーを受け取り、信号を増幅・制御する素子(例:トランジスタ)。
半導体
導電性を制御できる材料。トランジスタやダイオードの基本材料です。
ダイオード
電流を一方向にのみ流す半導体素子。整流などに利用されます。
トランジスタ
小さな電気信号で大きな電力を制御する素子。増幅やスイッチングに用いられます。
BJT
バイポーラトランジスタ。電流で動作を制御する代表的なトランジスタの一種。
MOSFET
金属酸化膜半導体場効果トランジスタ。高効率のスイッチング素子として広く使われます。
IGBT
高電力向けのトランジスタ。モータやインバータなど大電力用途に適しています。
集積回路 (IC)
多くの素子を1枚のチップに集約した回路。高度な機能を小型化できます。
アナログ回路
連続値の信号を扱い、増幅・変換・フィルタなどを行う回路設計分野です。
デジタル回路
離散値の信号を扱い、論理ゲートやフリップフロップなどで情報を処理します。
演算増幅器 (オペアンプ)
微小信号を高いゲインで増幅する差動増幅器。多くのアナログ回路の核です。
フィルタ
周波数成分を選択的に通過/遮断して信号を整える回路。低域・高域・帯域などの種類があります。
ADC (アナログ-デジタル変換)
アナログ信号をデジタル値へ変換する装置・回路。
DAC (デジタル-アナログ変換)
デジタル値をアナログ信号へ変換する装置・回路。
回路図
部品の記号と配線を用いて、回路の接続を表す図。設計の共通言語です。
PCB (プリント基板)
部品を搭載・接続するための基板。実装設計の中心となります。
電源
回路へ電力を供給する装置。安定化や変換を行います。
スイッチング電源
スイッチング素子を高速に ON/OFF して高効率で電力を変換する電源。小型高効率が特徴です。
リニア電源
連続的に出力電圧を安定化する従来型の電源。低ノイズが特徴ですが効率は低めです。
パワーエレクトロニクス
電力の変換・制御を行う技術分野。モータ駆動や電力供給の中核を担います。
電力系統
発電・送電・配電・負荷を統括して電力を安定に供給する大規模ネットワークです。
発電
電力を創出する過程。火力・水力・原子力・再生可能エネルギーなど様々な方法があります。
送電
発電所から需要地へ高電圧で電力を遠距離輸送する工程。
配電
住宅や工場などの最終需要者へ電力を届ける工程。
変圧器
電圧を変換する磁気結合素子。送電や電源回路で広く使われます。
発振器
一定の周波数で周期的な信号を発生させる回路/装置です。
信号処理
信号の品質改善や情報抽出を目的とした一連の技術。アナログ・デジタル両方を含みます。
DSP
デジタル信号処理の略。デジタルデータを用いて信号を解析・変換します。
SPICE
回路の動作をシミュレーションするソフトウェア。回路設計の検証に用いられます。
MATLAB/Simulink
数値計算・シミュレーション・モデリングのツール。設計・解析に広く使われます。
MCU (マイクロコントローラ)
組み込み用途の小型CPUで、センサ制御やデータ処理を行います。
組み込みシステム
ハードウェアとソフトウェアを組み合わせ、特定機能を実行する小型システム。
センサ
周囲の物理量を検知して電気信号に変換するデバイス。温度・圧力・光など多様です。
センサ技術
センサの原理・設計・校正・応用に関する技術分野。
通信
情報を伝える技術全般。データリンク・ネットワーク・アプリケーション層まで含みます。
無線
電波を利用して情報を送受信する通信方式の総称。
RF
高周波領域での信号処理・伝送を指します。無線通信の核心要素です。
アンテナ
電波を放射・受信する導体。周波数帯や形状で性能が決まります。
周波数
信号の振動数を表す指標。電気系の設計では重要なパラメータです。
ノイズ
信号に混入する不要な成分。ノイズ対策は高品質設計の基本です。
オシロスコープ
信号の波形を時間軸で観測する測定器。波形の形状・周期を確認します。
ロジックゲート
デジタル回路の基本要素(AND・OR・NOTなど)を実現する素子。
真理値表
入力と出力の対応を表す表。デジタル論理の設計に使われます。
ブール代数
デジタル回路の論理を代数的に扱う数学。簡略化や設計の指針になります。
FPGA
現場で再構成可能な集積回路。デジタル回路を自由に実装できます。
ASIC
特定用途向けに一度きり設計された集積回路。高性能・低コスト化を狙います。

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