4 電磁気学

横山順一・著
シリーズ:
講談社基礎物理学シリーズ

4 電磁気学

発行
2009/09/25
サイズ
A5判
ページ数
290
ISBN
978-4-06-157204-1
本体
2,800円(税別)
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内容紹介

著者の豊富な講義・演習の経験を反映して、学生がどうすれば問題を解きやすいかに配慮した。初学者の学習に最適の内容でありながら、読者を電磁気学の深い理解へ導く構成をとっている。理学系学生はもちろん工学系学生にも適した、電磁気学の標準教科書。

目次

第1部

第1章 電磁気学とは何か
 1.1 はじめに
 1.2 バーチャルリアリティの世界へようこそ
 1.3 スカラー場とベクトル場
 1.4 場の変化をどうやって記述するか

第2章 クーロンの法則
 2.1 電荷
 2.2 静電気学ことはじめ
 2.3 点電荷
 2.4 クーロンの法則
 2.5 単位の話:その1
 2.6 クーロンの法則のベクトル表現
 2.7 重ね合わせの原理
 2.8 電気力線

第3章 電場の導入
 3.1 時間発展を見すえて
 3.2 電場と電気力線
 3.3 連続分布している電荷による電場
 3.4 当面の目標
 3.5 点電荷の電荷密度関数

第4章 ガウスの法則
 4.1 星の輝き・電場の広がり
 4.2 球面上での面積分
 4.3 任意の閉じた面への拡張
 4.4 多数の点電荷に対するガウスの法則
 4.5 微分型のガウスの法則

第5章 静電ポテンシャルと電位
 5.1 静電ポテンシャル
 5.2 静電ポテンシャルの意味
 5.3 ポテンシャルエネルギーの存在:電位
 5.4 ポテンシャルの存在条件の微分型

第6章 静電場のまとめ
 6.1 静電場の基本法則
 6.2 ポアソン方程式
 6.3 ポアソン方程式の解の一意性
 6.4 問題例
 6.5 静電場のエネルギー

第7章 定常電流
 7.1 電流密度
 7.2 定常電流の保存則
 7.3 オームの法則
 7.4 ジュールの法則
 7.5 回路を流れる電流
 
第8章 静磁場
 8.1 磁場を見る
 8.2 電流どうしにはたらく力
 8.3 磁場中の電流と電荷
 8.4 ビオ-サバールの法則
 8.5 ベクトルポテンシャル
 8.6 静磁場の基本法則

第9章 時間変動する電磁場
 9.1 電荷の保存則
 9.2 ファラデーの電磁誘導の法則
 9.3 自己インダクタンスと磁場のエネルギー
 9.4 変位電流と時間変化する磁場

第10章 マクスウェル方程式と電磁波
 10.1 マクスウェル方程式
 10.2 理論物理学の体系としてのマクスウェル方程式
 10.3 電磁場のエネルギー
 10.4 電磁波

第2部

第11章 導体と静電場
 11.1 導体
 11.2 導体表面のクーロンの法則
 11.3 導体の静電容量
 11.4 導体のエネルギー
 11.5 接地
 11.6 コンデンサー
 11.7 静電場の求め方:いくつかの例
 11.8 電気双極子と多重極展開

第12章 誘電体
 12.1 誘電体と分極
 12.2 誘電体中のガウスの法則
 12.3 誘電体中の静電場の基本法則
 12.4 屈折の法則

第13章 電流と磁場
 13.1 電流回路
 13.2 インダクタンス
 13.3 磁気双極子モーメント
 13.4 準定常電流と電流回路

第14章 磁性体
 14.1 磁性
 14.2 磁化と分子電流
 14.3 磁性体中の静磁場の基本法則
 14.4 屈折の法則

第15章 電磁気学の基礎法則
 15.1 静磁場の法則への別のアプローチ
 15.2 電場と磁場
 15.3 単位の話:その2

第0部

第I章 物理量を記述する数学的諸量
 I.1 数学編のはじめに
 I.2 単位の話:その0

第II章 スカラー量とベクトル量
 II.1 スカラーとベクトルの違いは何か
 II.2 ベクトルの計算規則
 II.3 ベクトルの加法
 II.4 ベクトルの内積
 II.5 基底ベクトルと成分表示
 II.6 内積と成分表示
 II.7 クロネッカーデルタ記号と内積
 II.8 面を貫くベクトル:ベクトルの分解
 II.9 ベクトル積・外積
 II.10 外積の成分表示とレビチビタ記号

第III章 微分
 III.1 偏微分と勾配
 III.2 発散・ダイバージェンス
 III.3 回転・ローテーション
 III.4 発散と回転
 III.5 覚えきれないたくさんの公式

第IV章 積分
 IV.1 積分法の基礎
 IV.2 一般化への準備
 IV.3 線積分:直線からの解放
 IV.4 体積積分
 IV.5 面積分
 IV.6 ガウスの発散定理
 IV.7 ストークスの回転定理

付録A 一般座標での微分公式
 A.1 一般座標
 A.2 直交曲線座標とグラディエント
 A.3 極座標表示での微小面積・体積・立体角
 A.4 一般の直交曲線座標系における微小面積・体積
 A.5 直交曲線座標におけるダイバージェンス
 A.6 直交曲線座標におけるラプラシアン

付録B デルタ関数とグリーン関数
 B.1  デルタ関数
 B.2 密度・面密度・線密度
 B.3  グリーン関数
 
章末問題解答