電気工学の概要

以下の概要は、電気工学の概要とトピックガイドとして提供されています。

電気工学は、電気、電子工学、電磁気学の研究と応用を一般的に扱う工学分野です。この分野が初めて明確な職業として確立したのは、19世紀後半、電信と電力供給の商業化が進んだ後のことです。現在では、電力、電子工学、制御システム、信号処理、電気通信など、幅広い分野を網羅しています。

分類

電気工学は次のように説明できます。

• 学問分野とは、大学レベルで教えられ、研究される知識の一分野です。学問分野は（部分的に）定義され、研究が掲載される学術誌、および研究者が所属する学会や学部によって認められています。
• 工学の分野– 構造、機械、装置、システム、材料、プロセスを設計および構築するために、科学的、経済的、社会的、実践的な知識を習得して適用する学問、スキル、職業。

電気工学の分野

• 電力工学
• 制御工学
• 電子工学
• マイクロエレクトロニクス
• 信号処理
• 無線周波数工学とレーダー
• 電気通信工学
• 計装工学
• 電気光学工学と光エレクトロニクス
• 電子工学とコンピュータ工学
• コンピュータ工学

関連分野

• 生体医学工学
• 電子工学とコンピュータ工学
• 工学物理学
• 機械工学
• メカトロニクス

電気工学の歴史

電気工学の歴史

• 電気電子工学の年表

一般的な電気工学の概念

電磁気

電磁気

• 電気
• 磁気
• 電磁スペクトル
  • 光スペクトル
• 静電気
  • 電荷
  • クーロンの法則
  • 電界
  • ガウスの法則
  • 電位
• 静磁気学
  • 電流
  • アンペールの法則
  • 磁場
  • 磁気モーメント
• 電気力学
  • ローレンツ力の法則
  • 起電力
  • 電磁誘導
  • ファラデー・レンツの法則
  • 変位電流
  • マクスウェル方程式
  • 電磁場
  • 電磁放射
• 電気回路
  • アンテナ
  • 電気抵抗
  • キャパシタンス
  • インダクタンス
  • インピーダンス
  • 共鳴空洞
  • 送電線
  • 導波管

物理法則

物理法則

• アンペールの法則
• クーロンの法則
• ファラデーの電磁誘導の法則/ファラデー・レンツの法則
• ガウスの法則
• キルヒホッフの回路法則
  • 現行法
  • 電圧法則
• マクスウェル方程式
  • ガウスの法則
  • ファラデーの電磁誘導の法則
  • アンペールの法則
• オームの法則

制御工学

制御工学

• 制御理論
  • 適応制御
  • 制御理論
  • デジタル制御
  • 非線形制御
  • 最適な制御
  • インテリジェント制御
  • ファジー制御
  • モデル予測制御
• システムプロパティ:
  • 指数安定性
  • 限界安定性
  • BIBOの安定性
  • リャプノフ安定性（すなわち漸近安定性）
  • 入力対状態（ISS）安定性
  • 制御性
  • 可観測性
  • 否定的なフィードバック
  • 肯定的なフィードバック
• システムモデリングと分析:
  • システム識別
  • 州監視員
  • 第一原理モデリング
  • 最小二乗法
  • カルマンフィルタ
  • 根軌跡
  • 拡張カルマンフィルタ
  • シグナルフローグラフ
  • 状態空間表現
  • 人工ニューラルネットワーク
• コントローラー:
  • 閉ループコントローラ
  • PIDコントローラ
  • プログラマブルロジックコントローラ
  • 組み込みコントローラ
  • フィールド指向コントローラ
  • ダイレクトトルクコントローラ
  • デジタル信号コントローラ
  • パルス幅変調コントローラ
• 制御アプリケーション:
  • 産業用制御システム
  • プロセス制御
  • 分散制御システム
  • メカトロニクス
  • モーションコントロール
  • 監視制御（SCADA）

エレクトロニクス

エレクトロニクス

• 電気ネットワーク/回路
  • 巡回法
    • キルヒホッフの回路法則
      • 現行法
      • 電圧法則
    • Yデルタ変換
    • オームの法則
  • 電気素子/ ディスクリート
    • 受動要素:
      • コンデンサ
      • インダクタ
      • 抵抗器
      • ホール効果センサー
    • アクティブ要素:
      • マイクロコントローラ
      • オペアンプ
    • 半導体：
      • ダイオード
        • ツェナーダイオード
        • 発光ダイオード
        • PINダイオード
        • ショットキーダイオード
        • アバランシェダイオード
        • レーザーダイオード
        • ダイアック
      • サイリスタ
      • トランジスタ
        • バイポーラトランジスタ（BJT）
        • 電界効果トランジスタ（FET）
        • ダーリントントランジスタ
        • IGBT
      • トライアック
      • MOSFET
• 電子設計自動化

電力工学

電力工学

• 世代
  • 発電機
  • 再生可能電力
  • 水力発電
• 伝染 ; 感染
  • 電柱
  • トランス
  • 送電線
• 分布
• プロセス:
  • 交流
  • 直流
  • 単相電力
  • 二相電力
  • 三相電力
• パワーエレクトロニクス/電気機械
  • インバーター
  • 静的VAR補償装置
  • 可変周波数ドライブ
  • ウォード・レナードのコントロール

電気自動車

電気自動車

• 電気モーター
• ハイブリッド電気自動車
• プラグインハイブリッド
• 充電式バッテリー
• 車両からグリッドへ
• スマートグリッド

信号処理

信号処理

• アナログ信号処理
• デジタル信号処理
  • 量子化
  • サンプリング
    • アナログ-デジタル変換器、デジタル-アナログ変換器
    • 連続信号、離散信号
    • ダウンサンプリング
    • ナイキスト周波数
    • ナイキスト・シャノンのサンプリング定理
    • オーバーサンプリング
    • サンプルアンドホールド
    • サンプリング周波数
    • アンダーサンプリング
    • アップサンプリング
  • オーディオ信号処理
    • オーディオノイズ低減
    • 音声処理
    • イコライゼーション（オーディオ）
  • デジタル画像処理
    • 幾何学的変換
    • 色補正
    • コンピュータービジョン
    • 画像ノイズ低減
    • エッジ検出
    • 画像編集
    • セグメンテーション
  • データ圧縮
    • ロスレスデータ圧縮
    • 非可逆データ圧縮
• フィルタリング
  • アナログフィルタ
  • オーディオフィルター
  • デジタルフィルタ
    • 有限インパルス応答
    • 無限インパルス応答
  • 電子フィルター
  • アナログフィルター
  • フィルタ（信号処理）
    • バンドパスフィルタ
    • バンドストップフィルタ
    • バターワースフィルタ
    • チェビシェフフィルタ
    • ハイパスフィルタ
    • カルマンフィルタ
    • ローパスフィルタ
    • ノッチフィルター
    • サレンキーフィルター
    • ウィーナーフィルタ
• 変換
  • 高度なZ変換
  • 双一次変換
  • 連続フーリエ変換
  • 離散コサイン変換
  • 離散フーリエ変換、高速フーリエ変換（FFT）
  • 離散正弦変換
  • フーリエ変換
  • ヒルベルト変換
  • ラプラス変換、両側ラプラス変換
  • Z変換

計装

• アクチュエータ
• センサー
• 電気モーター
• オシロスコープ
• 信号調整

通信

通信

• 電話
  • パルス符号変調（PCM）
  • 主配線盤（MDF）
  • キャリアシステム
• 携帯電話
• ワイヤレスネットワーク
• 光ファイバー
• 変調
  • 搬送波
• コミュニケーションチャネル
• 情報理論
  • エラー訂正と検出
• デジタルテレビ
• デジタル音声放送
• 衛星ラジオ
• 衛星

電気工学関連の職業

• 電気・電子工学分野の職業
• 電気技術者

電気工学組織

• 国際電気標準会議（IEC）

電気工学出版物

• IEEEスペクトラム
• IEEEシリーズジャーナルホーキンス電気ガイド
• 反復受信機設計
• 電気工学ジャーナル一覧

電気工学に影響力のある人物

• 電気技術者とその貢献の一覧
  • ロシアの電気技術者のリスト

参照

• 電気工学記事の索引
• エンジニアリングの概要

参考文献

外部リンク

• 国際電気標準会議（IEC）
• MIT OpenCourseWare の電気工学に関する詳細な解説 - ビデオ講義付きのオンライン コース。
• IEEE グローバル ヒストリー ネットワークIEEE、その会員、その職業、電気および情報技術と科学の歴史に関する多くのリソースを備えた Wiki ベースのサイトです。