英語版クイズをもとにAIで日本語で作成しました。出典は日本語版ウィキペディアにリンクしています。
電気工学は、電気や磁気、光の研究と応用を扱う工学分野。エネルギーを運ぶ手段としても、情報を伝える媒体としても役立つ電気は、通信や電子、制御など多くの分野を生み出してきた。 このクイズでは、電池の先駆けや電磁気の法則、直流と交流の対立、無線通信や計算機の登場といった歴史から、計測や信号処理などの各分野、発明家ニコラ・テスラの足跡までを出題する。
全30問の答えと解説。クイズで遊ぶ
Q 01連続的に変化する信号に対し、離散的な値をとる信号は何信号？
デジタル
こちらの信号の処理では、標本化された信号の圧縮や誤り検出訂正を扱う。
Q 02スピード測定器が近づく自動車の速度を測るのに応用する効果は？
ドップラー効果
計測工学は圧力、流れ、温度といった物理量を測る機器の設計を扱い、電磁気学以外の物理学の知識も必要とする。
Q 03マイケル・ファラデーが1831年に発見した現象は？
電磁誘導
19世紀に入って電気の研究は本格化し、その4年前には導体の電流と電位差の関係も定式化されていた。
Q 04ショックレー、バーディーン、ブラッテンが1947年に発明したものは？
トランジスタ
この発明で、より小型の機器を開発する電子工学や半導体工学への道が開かれた。
Q 05電気関連の研究者の間で最も有力とされる米国発の学会の略称は？
IEEE
非営利の研究団体で、規格書や定期刊行物を発行する。事実上、世界最大の学会でもある。
Q 06電気工学と機械工学が融合した工学分野を何と呼ぶ？
メカトロニクス
空調システムや航空機・自動車の各種サブシステムなど、電気機械式システムは様々な領域で利用されている。
Q 071827年に導体の電流と電位差の関係を定式化した人物は？
ゲオルグ・オーム
この関係はオームの法則と呼ばれる。電気の研究が本格化したのは19世紀に入ってからだった。
Q 08送電方式をめぐる直流派と交流派の激しい対立は何と呼ばれる？
電流戦争
対立は、送電効率と送電距離の長さで優れていた交流の勝利に終わった。
Q 09自動車の速度を監視し、エンジン出力を調整して保つ仕組みは？
クルーズコントロール
速度を継続的に監視して結果を戻す、フィードバックを多用した設計の代表例である。
Q 101901年12月に大西洋を横断する無線通信に成功したのは誰？
グリエルモ・マルコーニ
通信距離は約3400kmで、地表面の曲率に影響されない無線電波が使われた。
Q 11医療機器の設計を扱う、電気工学の関連分野は何？
医用生体工学
対象はMRIスキャナーのような装置だけでなく、人工内耳や心臓ペースメーカーなど体内に埋め込む機器にも及ぶ。
Q 12通信で、情報を伝送に適した搬送波の形に変えることを何と呼ぶ？
変調
方式には振幅を変えるものや周波数を変えるものがあり、方式によってシステムのコストと性能が異なる。
Q 131884年にチャールズ・パーソンズが発明した発電用の機械は？
蒸気タービン
発明から1世紀以上を経て、電力の80%を生み出すまでになった。
Q 14エッカートとモークリーが手がけ、1946年に登場した計算機は？
Q 21エジソンが1882年に完成させた世界初の電力供給網は直流何ボルト？
110ボルト
供給先はマンハッタンの59の顧客だった。のちに交流方式との間で激しい対立が起こる。
Q 221920年にアルバート・ハルが開発し、電子レンジ開発の元となった装置は？
マグネトロン
電子レンジを開発したのはパーシー・スペンサーで、1946年のことだった。
Q 23フェルディナント・ブラウンは1897年、何の一部としてブラウン管を発明した？
オシロスコープ
ブラウン管は、のちにテレビを生むことになった。
Q 241941年に世界初のプログラム可能な完全自動計算機Z3を公開したのは？
ENIAC
この計算機の登場でコンピュータ時代が始まった。コンピュータの計算能力は、のちのアポロ計画の月面着陸も可能にした。
Q 15電磁波の発生と検出を行う装置を作り、極超短波の実験をした人物は？
ハインリヒ・ヘルツ
この無線技術は、のちに大西洋を横断する無線通信を成功させた発明家によってさらに発展した。
Q 16アレッサンドロ・ボルタが電池の先駆けとなるボルタ電池を開発した年は？
1800年
ボルタはそれに先立つ1775年、電荷を蓄える電気盆を世に知らしめている。
Q 17世界初の電気工学者といわれる「ベルソリウム」の設計者は誰？
ウィリアム・ギルバート
磁力と静電気を明確に区別した最初の人物でもあり、「electricity」という用語を確立したとされる。
Q 181904年に最初の真空管である二極管を発明したのは誰？
ジョン・フレミング
その2年後には、増幅効果を持つ真空管が2人の発明家によってそれぞれ独自に生み出された。
Q 19リー・ド・フォレストらが独自に発明した、増幅効果のある真空管は？
三極管
同じ時期にロベルト・フォン・リーベンも、互いに独立して同じ発明にたどり着いている。
Q 20ペルティエ-ゼーベック効果を応用して2地点間の温度差を測る素子は？
熱電対
溶鉱炉の温度を一定に保つシステムなど、より大きな電気システムのセンサとして使われることが多い。
コンラート・ツーゼ
Z3に続いて1946年にも新たな計算機が登場し、コンピュータ時代が始まった。
Q 25電気回路学の周波数応答の研究から派生した工学分野は？
制御工学
この分野は様々な力学系をモデル化して望んだ振る舞いをさせる装置を設計し、旅客機のフライトシステムなどに応用される。
Q 261882年に世界初の電気工学科を創設した大学はどこ？
ダルムシュタット工科大学
当時、電気の研究は物理学の一分野とみなされており、電気工学が大学の学科となったのは19世紀末ごろだった。
Q 27半導体工学を、材質ではなく製造技術に着目して呼ぶ名称は？
マイクロエレクトロニクス
両者はほぼ同義だが、この名称のほうは必ずしも半導体集積回路に限定されない。
Q 28無線工学と電子工学が完全に別の分野と認識されるようになったのはいつ？
1950年代末
第二次世界大戦以前、両者はほぼ同義だった。戦後に民生用電子機器が開発され、電子工学が発展していった。
Q 29初期の電気機器「ベルソリウム」は何を検出する装置？
静電気を帯びた物体
電気が科学の興味の対象になった17世紀初めごろの機器で、設計者は世界初の電気工学者ともいわれる。
Q 30ユニヴァーシティ・カレッジ・ロンドンにイギリス初の電気工学科ができた年は？
1885年
その2年前には、コーネル大学などで世界初の電気工学のカリキュラムが導入されている。