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目次

  • 1 計測の位置付けと基本概念
    • 1.1 計測とは
    • 1.2 科学技術における計測の位置付け
    • コラム 計測は発見・発明の宝庫だ
    • 1.3 科学技術の発展の要となる計測,その例
    • 1.4 計測上の実際的な注意点
    • 1.5 計測の要素
    • コラム 「雑音」も主観的なものである
    • 1.6 手法の分類
    • 1章の問題
    • コラム 社会生活の計測とプライバシーの保護
    • コラム mFやnFはあまり使われない
  • 2 統計的な性質と処理
    • 2.1 誤差
    • 2.2 誤差と統計
    • 2.3 不偏推定量
    • 2.4 統計的信頼度と仮説検定
    • 2.5 誤差の伝搬
    • 2.6 相関と相関係数
    • 2.7 実験式の補間
    • 2.8 有効数字
    • 2章の問題
    • コラム 透明・公平な徴税方法
  • 3 単位と標準
    • 3.1 SI単位系
    • 3.2 デシベル表現
    • 3.3 量子標準
    • 3.4 可遡及性(トレーサビリティ)と標準器
    • 3章の問題
  • 4 指示計器
    • 4.1 構造と原理
    • 4.2 回路種類と指示値
    • 4.3 さまざまな構造の指示計器
    • 4.4 階級と記号
    • 4章の問題
    • コラム アナログ表示腕時計のようなハンディ計測器
  • 5 指示計器による直流計測
    • 5.1 電圧計と倍率器
    • 5.2 電流計と分流器
    • 5.3 高電圧・高抵抗の計測
    • 5.4 低電圧・低抵抗の計測
    • 5.5 零位法
    • 5.6 ブリッジ
    • 5.7 さまざまな零位法計測
    • 5.8 テスタによる抵抗値計測
    • 5章の問題
    • コラム 磁場の本質はベクトルポテンシャルである
  • 6 指示計器による交流計測
    • 6.1 交流と交流電力
    • 6.2 フェーザ
    • 6.3 インピーダンスとアドミタンス
    • 6.4 実効電力の計測
    • 6.5 多相実効電力の計測
    • 6.6 変成器
    • 6.7 交流計測における標準素子
    • 6.8 交流ブリッジ
    • 6.9 接地抵抗
    • 6.10 液体の抵抗
    • 6章の問題
  • 7 計測用電子デバイスと機能回路
    • 7.1 電子式プローブ
    • 7.2 MOS型電界効果トランジスタの構造と原理
    • コラム FETのアイデアはバイポーラ・トランジスタよりも古かった
    • 7.3 MOS−FETの特性
    • 7.4 ソース接地増幅回路
    • 7.5 差動増幅器
    • 7.6 オペアンプ
    • 7.7 オペアンプを用いた機能回路
    • 7.8 増幅器の周波数特性
    • 7章の問題
    • コラム 「増幅」とは「変動分の増幅」のことである
  • 8 ディジタル計測
    • 8.1 ディジタルとは
    • コラム 半導体デバイスの原理の理解に大きく役立つ,短周期表
    • 8.2 ディジタル表現の利点と欠点
    • 8.3 数値の量子化
    • 8.4 ディジタル計器
    • 8.5 A/Dコンバータ
    • 8.6 D/Aコンバータ
    • 8.7 量子化雑音
    • 8.8 時間の離散化
    • コラム 日本語は右脳向き
    • 8章の問題
  • 9 波形
    • 9.1 オシロスコープ
    • 9.2 ディジタルオシロスコープ
    • 9.3 サンプリングオシロスコープ
    • 9.4 サンプル・ホールド回路
    • 9.5 エイリアシング
    • コラム 単位は文化か,理性か,あるいは経済か
    • 9章の問題
  • 10 周波数・位相
    • 10.1 周波数スペクトル
    • コラム 本質的な属性に即した表現を採用しよう
    • 10.2 フーリエスペクトル
    • 10.3 パワースペクトル密度
    • 10.4 スペクトラムアナライザ
    • 10.5 ネットワークアナライザ
    • 10.6 混合器,およびホモダインとヘテロダイン
    • 10.7 FFTスペクトラムアナライザ
    • 10.8 単一周波数信号の周波数の計測
    • 10.9 リサージュ
    • コラム フーリエ変換とサンプリング
    • 10章の問題
  • 11 雑音
    • 11.1 雑音の種類と性質
    • 11.2 SN比
    • 11.3 雑音の除去手法
    • 11.4 位相雑音
    • コラム 手をたずさえて進展する電気電子情報技術と基礎科学
    • 11章の問題
  • 12 共振
    • 12.1 LC共振回路
    • コラム 半導体レーザ:周波数変調が容易な発振器
    • 12.2 コイルの損失・コンデンサの損失
    • 12.3 共振回路の周波数特性
    • 12.4 Q値
    • 12.5 tanδ
    • 12.6 Q値の計測とQ値の利用
    • 12.7 空洞共振器
    • 12.8 光波の共振
    • 12.9 レーザ
    • 12章の問題
  • 13 伝送線路とインピーダンスマッチング
    • 13.1 分布定数回路
    • 13.2 反射とインピーダンスマッチング
    • 13.3 スミスチャート
    • 13.4 定在波比
    • 13.5 線路定数の計測
    • 13.6 リアクタンス素子・抵抗素子
    • コラム 電磁波の静寂
    • 13章の問題
  • 付録
    • A 不偏分散の推定式(2.7)
    • B シャピロ・ステップの電圧(3.3)
    • C 古典的なホール効果とキャリア密度・移動度の計測
    • D 情報量
    • E 電磁波の種類
    • F ケーブルの特性インピーダンス
    • G 新しいSI単位系