書籍紹介

自然科学

電磁気学読本【下巻】

「力」と「場」の物語
大島隆義 著

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価格 税込3,520円/本体3,200円
判型 A5判・並製
ページ数 232頁
刊行年月日 2016年
在庫状況 在庫有り
ISBNコード 978-4-8158-0850-1
Cコード C3042

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内 容

大学初年次の内容を網羅した本書は、これまでのテキストでは理解しきれなかった人にも、さらに深く学び直したい人にも最適。下巻では、静磁場体系の後半から、電磁誘導の解説を経て、電磁場を表現するマクスウェルの方程式に至る。4つの「場」がふたたび交わり合うさまをご覧あれ。


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
  8-1 磁気モーメント
    8-1-1 電子の軌道磁気モーメントとスピン磁気モーメント
    8-1-2 磁化 M
    8-1-3 強磁性体とヒステリシス現象
  8-2 磁化と磁化電流
    8-2-1 磁化電流と表面磁化電流密度
    8-2-2 分極 P と磁化 M
    8-2-3 ∇ × M = iM
    8-2-4 磁化電流 iM と伝導電流 i
  8-3 磁場と磁束密度
    8-3-1 磁性体と磁場 B
    8-3-2 磁性体と磁場 H
    8-3-3 透磁率 μ
    8-3-4 境界条件
    8-3-5 磁性体中の磁束密度 B と磁場 H の測定
  8-4 いくつかの具体例
    8-4-1 磁場 H は伝導電流 i のみによるのか?
    8-4-2 一様な磁場内での磁性体板(1)(例題8-1)
    8-4-3 一様な磁場内での磁性体板(2)(例題8-2)
    8-4-4 電流版「クーロンの定理」
    8-4-5 一様な磁場内での磁性体板(2)(例題8-2(続き))
    8-4-6 一様な磁束密度内での磁性体球(例題8-3)

第9章 磁荷と静磁場の物語 —— 双子の世界
  9-1 双子の世界
    9-1-1 磁荷と電荷
    9-1-2 磁化と分極
    9-1-3 対応関係についての但し書き
  9-2 いくつかの具体例
    9-2-1 一様な磁場内での磁性体板(1)(例題9-1)
    9-2-2 一様な磁場内での磁性体板(2)(例題9-2)
    9-2-3 一様な磁束密度内での磁性体球(例題9-3)
  9-3 いくつかの練習問題
  9-4 どっちがどっち:磁場と磁束密度、「力の場」と「要素の場」
    9-4-1 「要素」と「場」
    9-4-2 磁荷と電流素片の違い

  第Ⅲ部 変動する場の物語

第10章 電磁誘導の物語
  10-1 電磁誘導の法則
  10-2 磁束の時間変化
    10-2-1 回路が固定され、磁束密度が時間変化するとき
    10-2-2 静電場 E s と誘導電場 E i
    10-2-3 レンツの法則と電磁誘導の慣性
  10-3 ローレンツ力と誘導起電力
    10-3-1 磁束密度が時間変化せず、回路が運動するとき
    10-3-2 発電機(1)
    10-3-3 誘導起電力 V i
  10-4 コイルの電流と磁束
    10-4-1 インダクタンス
    10-4-2 相反定理
    10-4-3 発電機(2)
  10-5 磁場のエネルギー
    10-5-1 電流がもつ磁場エネルギー
    10-5-2 磁場がもつ磁場エネルギー

第11章 変位電流の物語
  11-1 アンペールの法則と電荷の保存則
    11-1-1 アンペールの法則
    11-1-2 変位電流
    11-1-3 EB 対応から「アンペール-マクスウェルの法則」を導く
  11-2 変遷する「力の場」と「要素の場」
    11-2-1 変遷する「場」
    11-2-2 分極電流密度 iP
    11-2-3 電場と磁場のベクトル性
    11-2-4 誘導電場 E i、誘導磁場 B i が存在しても D = εEH = B/μ
    11-2-5 方程式は「力の場」あるいは「要素の場」のどちらで表記?
  11-3 準定常電流とは
    11-3-1 導体と誘電体と準定常電流
    11-3-2 コンデンサーには電流が流れない?
    11-3-3 コンデンサーのつくる誘導磁場(例題11-1)
    11-3-4 導体内の電場

第12章 交流回路の物語
  12-1 電圧、電流の実効値ならびに電力
    12-1-1 交 流
    12-1-2 電圧、電流の実効値
    12-1-3 電 力
  12-2 交流回路の基本動作
    12-2-1 交流回路とばねの振動
    12-2-2 直列共振
    12-2-3 Q 値
  12-3 交流の複素数表示とインピーダンス
    12-3-1 指数関数による表示
    12-3-2 回路素子のインピーダンス
    12-3-3 回路のインピーダンス

  第Ⅳ部 電磁場の物語

第13章 真空中の電磁波の物語
  13-1 マクスウェルの方程式
    13-1-1 積分形のマクスウェルの方程式
    13-1-2 微分形のマクスウェルの方程式
    13-1-3 ∇・D = ρ, ∇・B = 0 は補足
    13-1-4 電磁ポテンシャル φ, A
  13-2 少し準備を
    13-2-1 なぜ、波になるのか?
    13-2-2 波動方程式
  13-3 真空中の電磁波
    13-3-1 平面波
    13-3-2 正弦平面波
    13-3-3 位相速度と群速度
    13-3-4 波数ベクトル k と平面電磁波
    13-3-5 電気力線、磁束線はどこへ?
  13-4 電磁場のエネルギー
    13-4-1 エネルギーの流れ
    13-4-2 エネルギーの保存則

第14章 物質中の電磁波の物語
  14-1 物質中のマクスウェルの方程式
  14-2 電磁波の反射と屈折
    14-2-1 なぜ反射波が存在する?
    14-2-2 垂直入射する平面波
    14-2-3 境界条件が反射と屈折の法則を導く
    14-2-4 電磁波の連続性
    14-2-5 フレネルの式
    14-2-6 全反射の法則
  14-3 導体中での電磁波の減衰
    14-3-1 電信方程式
    14-3-2 エネルギーの流れ
    14-3-3 波の伝播定数
    14-3-4 波動インピーダンス
    14-3-5 表皮効果
  14-4 気体中での電磁波の分散
    14-4-1 分極 P
    14-4-2 ω = 0 での屈折率 n(0)
    14-4-3 複素誘電率
    14-4-4 屈折率 nω) と吸収係数 κω
    14-4-5 屈折と吸収の振る舞い
    14-4-6 吸収係数 κ とエネルギー損失

 あとがき
 参考文献
 索 引

【上巻主要目次】
まえがき
第1章 電磁気学のあらすじ
 第Ⅰ部 静電場の物語
第2章 電荷と電場の物語
第3章 電位と保存場の物語
第4章 導体と電場の物語
第5章 誘電体と電束密度の物語
 第Ⅱ部 静磁場の物語
第6章 電流と電気回路の物語
第7章 電流素片と磁場の物語


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