パワエレ図鑑

詳細目次

第0章　そもそもパワエレとは
0-1　パワエレはエレクトロニクスと違うの？～電力を制御するのがパワエレ～
0-2　電力制御とエネルギー制御～電力を熱・化学・運動エネルギーへ～
0-3　パワエレはどこにあるのか～暮らしの中のパワエレ～
0-4　パワエレにかかわる人～一般からプロまで～

第1章　直流と交流、電圧と電流（電気の基礎）
1-1　電流～電子の移動が電流となる～
1-2　起電力と電圧～電流は起電力によってつくられる～
1-3　電流と電圧の関係～オームの法則はこんなにすばらしい～
1-4　抵抗と抵抗率～抵抗は電流の流れにくさである！～
1-5　電流の3作用～電気エネルギーを利用する基本～
1-6　磁気の不思議～磁界、磁束、永久磁石の基本を押さえよう～
1-7　直流と交流の違い～2つの異なる電流の流れ方～

第2章　コイルとコンデンサ（電気回路の基本）
2-1　コイルを流れる電流～エネルギーを蓄積する～
2-2　電磁誘導～磁気により誘導される電気～
2-3　インダクタンス～誘導起電力の大きさを表す量～
2-4　コイルのエネルギーを操る～オン／オフで蓄積／放出するエネルギー～
2-5　コンデンサ～絶縁体を使った巧妙なトリック～
2-6　コイルとコンデンサに交流電圧を加える～電圧と電流の向きの違いがポイント～
2-7　リアクタンスとインピーダンス～電流の流れにくさが周波数で変化する～
2-8　インピーダンスで交流回路を表す～虚数を使えば便利かも！～
2-9　交流電流～正味の電力が知りたい～

第3章　パワエレの基本
3-1　スイッチング～トントントンと電圧を調整する～
3-2　コイルの働き～電流を断続させないための平滑回路をつくる～
3-3　コンデンサの働き～電流のリプルを低下させる～
3-4　降圧チョッパ～電圧を下げる基本回路～
3-5　昇圧チョッパ～電圧を上げる基本回路～
3-6　DCDCコンバータ～直流を変換する～
3-7　インバータ～直流から交流に～

第4章　パワーデバイスのしくみ
4-1　理想スイッチと半導体スイッチ～理想と現実のはざま～
4-2　パワーデバイスとは～小よく大を制す～
4-3　ダイオードとサイリスタ～電流を一方通行にする方法～
4-4　バイポーラトランジスタ～3層構造とベースが秘訣～
4-5　パワーMOSFET～電圧で回路を制御する～
4-6　IGBT～もっとも使われるパワーデバイスのしくみ～
4-7　パワーデバイスの使い分け～電圧、電流、動作速度がそれぞれ違う～
4-8　パワーデバイスの冷却～冷やさなければ使えなくなる～

第5章　パワエレの主役「インバータ」
5-1　ダイオードとコンデンサ～インバータの回路を知ろう～
5-2　三相インバータ～スターかデルタか～
5-3　交流の周波数と位相～あらためて交流の基本を押さえよう～
5-4　PWM制御～四角いものをまる～く～

第6章　インバータの使い方
6-1　電気利用の内訳～何にどれだけの電力が使われているか～
6-2　インバータでモータを回す～省エネとインバータの深い関係～
6-3　いろいろなモータ～交流で動くモータ、直流で動くモータ～
6-4　直流モータ～まずは基本のモータをおさらいしよう～
6-5　交流モータ～三相交流電流を使ったモータ～
6-6　誘導モータ～回転磁界を使ったモータ～
6-7　同期モータ～低回転でも高効率のモータ～
6-8　ブラシレスモータ～パワエレ制御でノーブラシ！～
6-9　ベクトル制御～フレミングの左手の法則を活用する～
6-10 パワーコンディショナ～インバータを交流電源として使う～
6-11 PWMコンバータ～インバータを整流回路として使う～

第7章　家庭の中でのパワエレ
7-1　エアコン～もっとも身近なパワエレ～
7-2　冷蔵庫～パワエレを使ってかしこく省エネ～
7-3　洗濯機～インバータで静かでパワフル～
7-4　掃除機～インバータでサイクロン～
7-5　電子レンジ～パワエレで加熱出力を自由自在に変化～
7-6　IH～うず電流でレッツクッキング！～
7-7　照明～パワエレの灯すあかり～
7-8　ACアダプタと充電器～似ているようでちょっと違う～
7-9　情報機器、映像機器～繊細なICT、IoT を支える～
7-10 家庭用太陽光発電とエネファーム～パワエレなしには成り立たない～
7-11 HEMSとスマートグリッド～家庭でエネルギーをマネジメント～

第8章　乗り物とパワエレ
8-1　鉄道車両～鉄道はパワエレの優等生～
8-2　新幹線～パワエレの最先端を突っ走る～
8-3　リニアモーターカー～回転子が固定子に！～
8-4　電気自動車～パワエレによって電気で走る自動車～
8-5　ハイブリッド電気自動車～無駄の少ない自動車のしくみ～
8-6　エンジン車のパワエレ～車はパワーデバイスのかたまり～
8-7　船と飛行機～電気駆動で変わる未来～
8-8　そのほかの乗り物～いまや何でも電気駆動～

第9章　電力系統のパワエレ
9-1　周波数変換設備～60を50へ、50を60へ～
9-2　無効電力調整～電力供給を支えるしくみ～
9-3　高調波～ひずみの原因～
9-4　直流送電～海底ケーブルは直流送電～
9-5　風力発電～風をあつめて～
9-6　電力需給の調整～電気を蓄めるための工夫～
9-7　蓄電システム～需給調整の切り札～

第10章　ものづくりのパワエレ
10-1 加熱するパワエレ～熱エネルギーをうまく利用する～
10-2 「創る」と「削る」のパワエレ～微妙な調整はおまかせあれ～
10-3 工場自動化のパワエレ～自動化を実現するしくみ～
10-4 工場設備のパワエレ～いまやほとんどが電動～

第11章　社会生活でのパワエレ
11-1 日常とパワエレ～電力なしに生活は成り立たない～
11-2 水道～パワエレが実現する省エネ～
11-3 都市ガス、ごみ焼却～コンプレッサとブロワ～
11-4 地域冷暖房～コジェネレーションを実現する～
11-5 通信、情報処理～きちんと電力を供給する～
11-6 ワイドバンドギャップ半導体～シリコン以外の半導体への期待～
11-7 スマート社会～パワエレが実現する「スマート」な社会～