内 容
数式の行間を懇切ていねいに解説。電磁気学に登場する、からみ合った4つの「場」の相互関係を、独自の工夫によりクリアに解きほぐす。上巻では、まず物語のあらすじを紹介し、クーロンの法則から始まる静電場体系、そして静磁場のうちアンペールの法則までを読み解く。
目 次
まえがき
第1章 電磁気学のあらすじ
1-1 予備知識としての「場」
1-1-1 潜在的な力の「場」
1-1-2 「場」と近接作用
1-1-3 「力学」と「電磁気学」
1-1-4 「場」の表裏：電場 E と電束密度 D
1-2 教科書の構図
1-2-1 「静」から「動」へ
1-2-2 磁場のみなもとは磁荷から電流へ
1-2-3 E ↔ B, D ↔ H 対応と E ↔ H, D ↔ B 対応
1-3 少しだけ基礎を
1-3-1 基本的な電場のかたちと磁場のかたち
1-3-2 重ね合わせの原理
1-3-3 座標系と「電磁気学」
1-3-4 いつも次元（単位）をつかめ
1-4 記号解読のための予備知識
1-4-1 「マクスウェルの方程式」は暗号文？
1-4-2 発 散
1-4-3 回 転
1-4-4 「場」の時間変化
第Ⅰ部 静電場の物語
第2章 電荷と電場の物語
2-1 電荷とクーロンの法則
2-1-1 静電気学のもとはクーロンの法則
2-1-2 クーロン力とニュートンの運動方程式
2-1-3 クーロン力と重ね合わせの原理
2-2 電場と電気力線
2-2-1 電荷と電場
2-2-2 電気双極子のつくる電場（例題2-1）
2-2-3 円周状に分布する電荷のつくる電場（例題2-2）
2-2-4 電気力線と電束線
2-3 ガウスの法則（積分形）
2-3-1 単電荷とガウスの法則
2-3-2 立体角とガウスの法則
2-3-3 「ガウスの法則」を使って問2-3を解く（例題2-3）
2-3-4 球殻状に分布する電荷のつくる電場（例題2-4）
2-4 ガウスの法則（微分形）
2-4-1 発散とガウスの法則
2-4-2 発散の効果
2-4-3 注意事項：ナブラと球座標
2-4-4 ガウスの定理
2-4-5 電束密度 D と「ガウスの法則」
第3章 電位と保存場の物語
3-1 静電ポテンシャル、あるいは電位
3-1-1 保存力としてのクーロン力
3-1-2 静電ポテンシャル、あるいは電位
3-1-3 電気双極子のつくる静電ポテンシャル（例題3-1）
3-2 エネルギーは電荷がもつ？ あるいは、場がもつ？
3-2-1 静電エネルギーは電荷分布がもつ
3-2-2 球面上に電荷分布があるときの静電エネルギー（1）（例題3-2）
3-2-3 静電エネルギーは電場がもつ
3-2-4 球面上に電荷分布があるときの静電エネルギー（2）（例題3-3）
3-3 保存場の法則
3-3-1 保存場の法則（積分形）
3-3-2 保存場の法則（微分形）
3-3-3 ストークスの定理
3-3-4 回転の効果
3-4 ポアソンの方程式とラプラスの方程式
3-4-1 ∇ × ∇φ = 0
3-4-2 ポアソンの方程式
3-4-3 境界条件
3-4-4 巾のある球殻に分布する電荷がつくる静電ポテンシャル（例題3-4）
3-4-5 電位の極値
第4章 導体と電場の物語
4-1 導 体
4-1-1 導体の特性
4-1-2 誘起電荷と接地
4-1-3 クーロンの定理（例題4-1）
4-2 導体と鏡像法
4-2-1 導体と鏡像電荷
4-2-2 電位の一義性
4-2-3 導体平板と点電荷のつくる電位（1）（例題4-2）
4-2-4 導体平板と点電荷のつくる電位（2）（例題4-3）
4-2-5 球殻による静電遮蔽の場合（例題4-4）
4-3 電気容量とコンデンサー
4-3-1 孤立した導体の電気容量
4-3-2 相対する導体の電気容量
4-3-3 コンデンサーの静電ポテンシャル・エネルギー
第5章 誘電体と電束密度の物語
5-1 誘電体
5-1-1 誘電体の特性
5-1-2 コンデンサーと誘電体のはたらき
5-1-3 分極 P
5-1-4 分極と電気双極子モーメント
5-2 電場と電束密度
5-2-1 誘電体と電場 E
5-2-2 誘電体と電束密度 D
5-2-3 誘電率 ε
5-2-4 境界条件
5-2-5 誘電体中の電場 E と電束密度 D の測定
5-3 いくつかの具体例
5-3-1 一様な電場内での誘電体板（例題5-1）
5-3-2 半無限の誘電体板と点電荷（例題5-2）
5-3-3 一様な電場内での誘電体球（例題5-3）
5-4 分極と電束密度、こういうことだ！
5-4-1 真空、導体、誘電体と電場 E、電束密度 D
5-4-2 電束密度 D 理解のポイント
5-4-3 分極 P と近接作用
5-5 いくつかの練習問題
第Ⅱ部 静磁場の物語
第6章 電流と電気回路の物語
6-1 電 流
6-1-1 電流と磁場
6-1-2 電流と電流密度
6-1-3 電荷の保存則と定常電流
6-2 オームの法則
6-2-1 i = σE
6-2-2 オームの法則の物理
6-3 電気回路
6-3-1 起電力と非保存力
6-3-2 キルヒホッフの法則とホイートストン・ブリッジ
第7章 電流素片と磁場の物語
7-1 電流間の磁気力
7-1-1 平行電流の法則
7-1-2 「導線に流れる」という表現についてのコメント
7-1-3 潜在的な磁気力の場 B
7-1-4 ローレンツ力
7-2 ビオ・サバールの法則
7-2-1 電流素片 Idℓ のつくる磁場 B
7-2-2 電流回路のつくる磁場 B
7-2-3 極性ベクトルと軸性ベクトル
7-2-4 円電流のつくる磁気モーメント
7-2-5 電流素回路
7-3 磁場のガウスの法則
7-3-1 電場 E と磁場 B の類似性から
7-3-2 磁束と磁束管
7-3-3 磁場 B のガウスの法則
7-4 アンペールの法則
7-4-1 直線電流とアンペールの法則
7-4-2 電流素片だけでは「アンペールの法則」は成り立たない
7-4-3 任意の電流回路とアンペールの法則
7-4-4 ソレノイドの磁場 B とトロイドの磁場 B
7-5 ベクトル・ポテンシャル
7-5-1 電位と磁位
7-5-2 ベクトル・ポテンシャル A と静電ポテンシャル φ
7-5-3 直線電流のつくるベクトル・ポテンシャル
7-5-4 円電流のつくるベクトル・ポテンシャルと磁気モーメント
7-6 B or H ?
7-6-1 「力の場」、「要素の場」の割り当て方
7-6-2 次元で比較する
7-6-3 本書ならびに多くの教科書での「磁場」と「磁束密度」の使い方
7-6-4 エールステッドの発見の重要性
【下巻主要目次】
第Ⅱ部 静磁場の物語（つづき）
第8章 磁性体と磁気モーメントの物語
第9章 磁荷と静磁場の物語 —— 双子の世界
第Ⅲ部 変動する場の物語
第10章 電磁誘導の物語
第11章 変位電流の物語
第12章 交流回路の物語
第Ⅳ部 電磁場の物語
第13章 真空中の電磁波の物語
第14章 物質中の電磁波の物語
あとがき
参考文献
索 引
