超圖解電學知識入門：從電的特性、運作原理到技術應用，一次完整學會！ 「電気、マジわからん」と思ったときに読む本

詳盡解說×豐富圖解×實用範例

跟著電學專家輕鬆讀懂基礎知識、定律和應用，

從生活醫療、交通娛樂到產業發展，解鎖電的奧祕！

 

　　試著想像一下你一天的生活。

　　早上搭上大眾交通工具，開啟藍芽連上耳機播放音樂，

　　接著拿起智慧型手機滑幾下回覆工作郵件，

　　到了辦公室則連上網路與國外客戶舉行視訊會議。

　　晚上一回到家，智慧家電便自動幫你開燈、調節冷氣溫度……

 

　　不管是5G行動通訊、IoT物聯網，

　　甚至是各種電子裝置必備的半導體等等，

　　推動所有現代科技的基礎正是「電」。

　　然而我們平常生活中不自覺使用的電，

　　到底是在哪裡、如何產生的，

　　又是透過什麼方式送到我們的手上呢？

 

　　手機電池可以隨用隨充嗎？

　　人體感應器是透過什麼原理運作的？

　　將萬物連上網路的IoT是什麼？

　　本書結合了淺顯易懂的文字說明和完整豐富的插圖，

　　讓不懂電學的零基礎讀者也能輕鬆閱讀，

　　並理解各種使用電力的機器的運作機制和原理。

 

　　既然你我每天的生活都脫離不了電，

　　認識電的基本原理就是每個現代人必備的科學素養。

　　如果大家對電的性質有基本認識，

　　也能防止漏電、短路等引發的火災和觸電意外。

　　而在全球都在講求永續發展和環保的現代，

　　更需要了解電、能源與我們的生活和環境的關係，

　　不妨現在就翻開本書，一起進入有趣的電學世界吧！

 

本書特色

 

　　★電學專家親自講解，內容深入淺出，一本掌握從方方面面影響我們的「電」！

　　★從5大面向解說79個與生活相關的電學知識，超好懂的電力基礎入門書！

　　★沒有艱澀的專業術語與計算公式，完整圖解說明，輕鬆易讀，零概念也不用擔心！

田沼和夫

　　1975年從工學院大學工學部畢業。同年4月進入日本水道公司就職，從事水處理設施的規劃設計。1988年加入財團法人北海道電氣保安協會，從事技術開發及技術教育工作。2014年起擔任北海道科學技術大學兼任講師。2017年起就任田沼技術士事務所代表。擁有第一種電氣主任技術者、能源管理士（電力領域和熱領域）及技術士（電力、電子部門）等執照。著有《寫給建築、工廠的節能教科書（ビル．工場で役立つ 省エネルギーの教科書）》、《大寫解 高壓用電設備 設施標準與構成機材基本解說（大写解 高圧受電設備：施設標準と構成機材の基本解説）》、《彩色版 家用電器設備的維護及管理 深入淺出的測定實務（カラー版 自家用電気設備の保守．管理 よくわかる測定実務）》等作（皆由Ohmsha社出版）。

前言

 

Chapter 1　電是什麼？

1　電燈是文明開化的起點

2　電是如何從電線桿送到住家

3　電費是怎麼計算的？

4　電很方便，但也很危險！

專欄 接地線義務化的首起高壓電觸電意外

5　「短路」和「接地」到底是什麼意思？

6電動吸塵器的原理

7微波爐「只」加熱食物的原理

8冷氣降溫的原理就跟灑水一樣!?

9為什麼被靜電電到會痛，卻不會死人？

10人類發現靜電後花了2000年才弄清它的真面目

11賭命實驗揭開雷的真面目

12青蛙腿與電密不可分的關係

13所有電池的起點

14極光和日光燈的原理相同？

15質子（電子）數決定原子的性質

16「電流」就是電子的移動

17電流可通過的導體與不可通過的絕緣體

18電的通道「電線」分解後長什麼樣子？

專欄 能自己發電的電鰻

 

Chapter 2　讓電力得以被充分運用的電路

19停在高壓電線上的鳥為什麼不會觸電？

20讓電流通過的電路也有符號表？

21電壓是什麼？

22大家都聽過的「歐姆定律」

232種連接法「串聯」和「並聯」

24愛迪生和特斯拉的電流戰爭

25電壓會改變的「交流電」有多大？

26會阻礙電流的作用統稱「阻抗」

27交流電路的「相位差」是什麼？

專欄 插座有左右之分!?

 

Chapter 3　認識如何把電應用在我們的生活中！電的作用

28用空氣燒開水

29靠電子加速和碰撞發熱的家電產品

30電流與光的關係

31磁鐵中存在很多小磁鐵

32用電產生的「電磁鐵」

33利用電磁鐵發出聲音的揚聲器

34為什麼MRI能用強力磁鐵掃描人體內部？

專欄 電阻突然變成零的「超導」

35線圈的「搗蛋鬼」性質和電

36如何讓線圈產生的電壓增強？

37從線圈和磁鐵認識發電機的原理

38把電的電壓轉換成適合居家使用的變壓器

39電動機能平滑轉動的原理

40利用電波分析天氣的氣象雷達

41電波是什麼？

42天線能發送電波也能接收電波

43在太空中收發電波的衛星通訊

44鐵會生鏽的原因

45鏽的本質就是電

46利用化學方式取出電力的電池

47在物體表面覆上金屬材料的電鍍

專欄 電力小偷和法律

 

Chapter 4　用電方法與電的生產和運作內幕

48從使用到充電都不需要插電!?

49認識乾電池的內部結構

50汽車用的鉛蓄電池

51智慧型手機也用到的鋰電池

52燃料電池不是電池？

專欄 總能源效率優秀的家用燃料電池

53被喻為超大型蓄電池的抽蓄發電

54利用自然水循環發電的水力發電

55原理跟燒水推動風車一樣的火力發電

56發電原理類似火力發電的核能發電

57我們身邊可用來發電的能源

58以半導體為要角的太陽能發電

59結構比外表看來更加複雜的風力發電

60掘井取得發電源的地熱發電

61每天都會看到的電線桿和電線

62從發電到把電送到家裡

63電源頻率可以改變嗎？

64日本東西部電源頻率不同的歷史背景

65停電有3種

專欄 鋰電池與諾貝爾獎 

 

Chapter 5　各種運用電力的技術

66生活隨處可見的半導體

67認識半導體的原理！

68LED的優點與發光原理

69令家電產品達到省電功效的逆變器

70如何解釋類比訊號和數位訊號的差別？

71為什麼網路線改用光纖取代電線？

725G等行動通訊系統

73設置伺服器提供服務的資料中心

74將萬物連上網路的IoT

75車子的引擎、方向盤、煞車等都是用電腦控制

76為什麼不用觸摸身體就能測量體溫？

77偵測到人就會開燈的人體感應器

78血壓計等壓力偵測器是怎麼測量壓力的？

79照相機等電子產品的感光元件可將光線轉換成電子訊號

 

INDEX