電気科と電子科の違いは？何を学ぶの? 【現役大学生が解説】

こんにちは！　けい(Twitter)です．

電気と電子って，同じに見えるんだが何がチガウンダ？

という方に向けて，少しでも電気電子が好きになってもらうように解説します！

ちなみに，私は電気電子工学科に所属していて，電磁波の研究をしています．

電気工学科

電気科は電気工学科の略で，基本的には工学部に所属します．古い呼び方では，『強電』と呼ばれるものにあたります．

強電の特徴では，電気をエネルギーとして扱うことです．

エネルギーとは，学校で習ったような運動エネルギー，位置エネルギーなどのエネルギーです．
強電は，電気エネルギーを学ぶ学問だと思って大丈夫です．

電気エネルギーは様々なエネルギーに変換することができます．

上の図より，電気エネルギーの万能さが分かります．だから，私たちの家に電線がつながってるのです．
電気エネルギーは，他のエネルギーに変換しやすく，遠くへ送りやすいから，こんなに普及しています．現代の豊かな暮らしがあるのは電気エネルギーのおかげだと言っても過言ではありませんね．

電気科の学ぶ内容

電気工学科に入って学ぶ内容はこちらになります．

電気回路
電子回路
電磁気学
モータ
発電

主にこんな感じの学問を学びます．それぞれが繋がっているので，体系的な知識を習得する必要があります．

電気回路は，高校物理の電気の延長です．
電子回路は，半導体が電気回路に入ります．半導体とは，ダイオードやトランジスタのことです．気になる方は調べてみて下さい．
電磁気学は，電気の基礎を学びます．電気はどのように発生するのかの核心を学ぶ学問です．個人的には，電磁気学がとてもやりがいのある面白い学問だと思います．

電気科の研究内容

電気科の研究内容は，主に電力工学(スマートグリッドなど)や，プラズマなどがあります．
もちろん，大学によっては電気工学や電子工学の線引きは違いがあるので，電気工学だけに含まれるものが上記の２つです．

スマートグリッドとは
昔に比べて，太陽光パネルや自然エネルギーの利用が増え，個人でも発電を行えるようになりました．
しかし，従来では電力を中央だけで制御していたため，色んな場所での発電に対応できませんでした．
そこで，中央集中型の制御システムから，分散型のスマートなシステムに変えていく必要がありました．そのような背景があり，スマートグリッドの研究は現在でも進んでいます．

プラズマとは
プラズマとは，「気体・液体・固体・プラズマ」というように物質の状態の一つです．
このプラズマは，高い電圧をかけ放電させることで発生させることができます．プラズマが利用されている身近な例として，蛍光灯があります．また，産業応用が非常に大きく，電子部品や機械部品の加工技術に用いられています．

電子工学科

電子科は電子工学科の略です．『弱電』と呼ばれるものにあたります．

弱電の特徴では，電気を情報として扱うことです．

今皆さんが見ているこの記事のテキストや画像は，コンピュータではすべて[0]と[1] の２つのビットの組み合わせで，処理されています．パソコンやスマホの内部で半導体がせっせと『情報』を処理して，人間が分かる情報に変換してくれています．

情報には色々な種類があります．

パソコンやスマホの内部の電気信号
フレッツ光などの光通信の，光信号
無線通信に使われる電波

これらすべての情報は，皆さんが日常で利用しているものだと思います．電子工学科では，これらの情報を処理し，制御し，通信することを学びます．

電子科の学ぶ内容

電子工学科に入って学ぶ内容はこちらになります．

電気回路
電子回路
電磁気学
半導体
量子力学

主にこんな感じの学問を学びます．それぞれが繋がっているので，体系的な知識を習得する必要があります．

電気工学で学ぶ分野と結構かぶっている分野が多いですが，電子工学の特徴としては半導体を学ぶことが大きいです．
この半導体が，スマホを始めとした電子機器の発展に大きく貢献しています．

電子科の研究内容

電子科の研究内容は，主に半導体・光デバイス，量子デバイスなどがあります．
もちろん，大学によっては電気工学や電子工学の線引きは違いがあるので，一概には区別できません．

半導体・光デバイスとは
電磁気学，量子力学を基礎とした，半導体をデバイスとして用いる方法を研究します．
半導体も一つの材料と言えます．その材料の物性や，振る舞いなどから新しい機能を持ったデバイスを研究します．
有名な研究として，天野教授の青色LEDがあります．この研究は見事ノーベル賞を受賞しました．
これは，材料としての半導体から青色の光を生み出すデバイス，つまり光デバイスと呼ばれます．

よって電子工学の研究では，材料の性質を研究することが主になるので，実験が非常に多い研究だと言えます．

電気科と電子科の横断分野

これまで，電気科と電子科を区別して解説してきました．
しかし，現在ではこれらの区別がほとんどできない時代に突入しています．なぜなら，学問の進展に伴い，様々な複合分野が発展しているからです．
現在，ほとんどの大学で電気工学と電子工学を合体させた，電気電子工学科という名称で区分しています．

それでは，電気科と電子科で区別できなかった学問分野を見ていきましょう．

制御工学

制御工学は，モーターの制御や家電製品の制御などに使われています．
例えば，部屋の温度を一定に保っていくれるエアコンなどにも，温度を調整するようなプログラミングが与えられています．
このプログラムのアルゴリズムは，制御工学によって支えられています．

この制御工学という学問は，様々な数学的知識が求められ，応用先も多岐にわたります．
電力の制御，次に述べるパワーエレクトロニクス，ロボットの制御などが挙げられます．

よって，電気電子工学科ではプログラミングが必須となっています．

パワーエレクトロニクス（パワエレ）

パワーエレクトロニクスという言葉は，初耳かもしれません．この学問分野は，比較的新しい分野となっていて，日本が頑張っている分野でもあります．

パワーエレクトロニクスとは，半導体を用いて電力を制御する学問です．つまり，電気科と電子科の両方の知識を用いた学問になります．

パワエレの技術が詰まった商品として，スマホやパソコンの充電器，電気自動車，新幹線，インバーター入りの家電などがあります．
ぜひ家電量販店に行って見て下さい．インバーターエアコンや，インバーター洗濯機が売っています．

このパワエレの技術を用いると，省電力や小型化が実現できます．日本は元々資源の少ない国なので，省エネの分野では世界トップレベルです．

電磁波・通信工学

スマホって線を繋がなくても，インターネットを見たりSNSで友達とコミュニケーションをとったりすることができますよね．
これを可能にしているのが無線通信です．無線通信は読んで字のごとく，線が無い通信です．
線が無くてどうやって通信するのか，それを担うのが電磁波です．空間中を電波と呼ばれるものが飛んでいて，それで通信しています．
電波なら聞いたことある人は多いと思いますが，電波は電磁波の一種です．
電磁波自体は一種のエネルギーですが，情報も伝達します．つまり，電気工学でもあり，電子工学でもあります．