大学生のためのエッセンス電磁気学

書籍情報
ISBN978-4-320-08639-5
判型A5 
ページ数228ページ
発行年月2010年09月
本体価格2,600円
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大学生のためのエッセンス電磁気学

 第1章は,わずか十程度の数式によって表される根本の法則をまとめた章であり,本書全体を通じて,全体像を示す地図または羅針盤の役割を果たしている。第2章以降では,具体的な現象の説明をする前に,法則を適用するための前提条件を明示し,理論の適用限界を明らかにしている。そのうえで,第1章にまとめた法則が,実際の現象にどのように適用されるかが説明されている。読者は,各章を読み進めながらも,絶えず第1章を振り返ることで,根本の法則を見失うことなく,電磁気学における現象を深く理解することができる。
 第2章以降の各章では,電磁気学特有の考え方を丁寧に説明することを心がけており,ポイントが随所にまとめられている。さらに,豊富な例題と詳細な解答を通して,徹底的な反復練習をおこなうことで,基礎固めをおこなうことができる。ただし,ベクトル解析や微分積分の説明は,必要最小限にとどめている。本書では,電界や磁界の空間的な対称性から,適切な閉曲面や周回経路を選ぶことを重視し,ガウスの定理やストークスの定理を使いこなす能力が,自然に身につけられるよう工夫されている。数学的な複雑さに目を奪われることなく,物理的な考え方に集中して,電磁気学を学ぶことができるだろう。本書を通して,わずか十程度の数式から,電磁気学における美しい世界を感じとることができるよう期待している。

目次

第1章 電磁気学の基本方程式
1.1 はじめに
1.2 マクスウェル方程式
1.3 ローレンツ力とクーロン力
1.4 連続の式
1.5 ベクトル解析

第2章 電荷と静電界/電位
2.1 電荷
2.2 電荷の周囲の静電界
2.3 クーロンの法則と静電界
2.4 ガウスの法則
2.5 電位
演習問題

第3章 導体
3.1 導体と完全導体
3.2 電気容量
3.3 平行平板キャパシタ
3.4 オームの法則
3.5 ローレンツ力
3.6 ホール効果
演習問題

第4章 誘電体
4.1 誘電体
4.2 電気双極子モーメントと分極
4.3 強誘電体
4.4 分極と電束密度
4.5 静電界と電束密度の境界条件
4.6 電極間に誘電体を含む平行平板キャパシタ
演習問題

第5章 磁荷と静磁界/磁位
5.1 磁荷
5.2 磁荷の周囲の静磁界
5.3 磁位
演習問題

第6章 磁性体
6.1 磁性体
6.2 磁気双極子モーメントと磁化
6.3 磁化と磁束密度
6.4 反磁性体
6.5 静磁界と磁束密度の境界条件
演習問題

第7章 電流と静磁界
7.1 ビオー・サヴァールの法則
7.2 ベクトルポテンシャル
7.3 アンペールの法則
7.4 電流に働く力
7.5 インダクタンス
7.6 コイル
演習問題

第8章 電磁誘導
8.1 ファラデーの誘導法則とレンツの法則
8.2 導体の運動による起電力
演習問題

第9章 電気回路
9.1 回路部品
9.2 キルヒホッフの法則
9.3 過渡応答理論
9.4 交流理論
演習問題

第10章 電磁波
10.1 定在波と進行波
10.2 真空中の光速
10.3 ポインティングベクトル
演習問題

付録A 微分と積分
付録B ベクトル解析

演習問題の解答
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