物理の第一歩 自然のしくみを楽しむために 電磁気学

立川真樹/久世宏明

共立出版（2026/08発売）

• サイズ A5判／ページ数 320p／高さ 21cm
• 商品コード 9784320036437
• NDC分類 427
• Cコード C3342

出版社内容情報

　本書は、理工系の大学１年生・２年生を対象とした電磁気学の教科書である。実験的に発見された電磁気学の諸法則（クーロンの法則、ビオ-サバールの法則、アンペールの法則、ファラデーの電磁誘導の法則）を出発点として、電磁場の性質を記述する基礎方程式であるマクスウェル方程式が導かれる過程を詳しく解説している。
　理工系の学生が大学で電磁気学を学ぶとき、高校物理で学んだ色々な法則が、ベクトル解析の助けを借りながら次第に体系化されていく様子に、最初はとまどいを感じることも多いと思われる。本書では、「物理の第一歩」のシリーズに共通する方針として、初めてこの分野を学ぶ大学生が、電気と磁気の多彩な現象を、一歩ずつ段階を踏んで理解できるよう、論理的かつ俯瞰的に説明することを心がけた。他書と比較して文章量が多いのが本書の特色であるが、これは、現象を記述する方程式の物理的な意味や計算過程を、可能な限り詳細に記述したためである。現役の学部学生からの意見も取り入れ、初学者がつまずくことなく読み進められるよう最大限工夫した。
　随所に歴史的な実験の概要や工学・計測分野での応用例も紹介し、電磁気学が現代社会で私たちの生活に密接にかかわっていることにも言及している。また、巻末には電磁気学に必要な数学として、ベクトル解析と微分積分の基礎についても丁寧に解説したので、本文の理解に役立ててほしい。


【目次】

第1章　序論
トムソンの実験
章末問題

第2章　静電場
2.1　電荷の担い手
　　　ミリカンの実験
2.2　クーロンの法則
　　　重ね合わせの原理
2.3　電荷と電場
　　　粗視化による連続電荷分布
2.4　電気力線
2.5　ガウスの法則
　　　ベクトル場の流束　／　微分形のガウスの法則
2.6　ガウスの法則の応用
2.7　電位
　　　静電場の回転(rot E) 　／　等電位面
2.8　電気双極子
2.9　ポアソン方程式
章末問題

第3章　導体と静電場
3.1　導体と誘電体
3.2　定常状態における導体の性質
　　　静電誘導
3.3　導体表面の電場と電荷密度
3.4　静電遮蔽
　　　接地と静電遮蔽
3.5　導体のまわりの電場（鏡像法の考え方）
3.6　コンデンサーと電気容量
3.7　電場のエネルギー
章末問題

第4章　誘電体と静電場
4.1　誘電分極
4.2　分極ベクトルと分極電荷
4.3　電気感受率と誘電率
4.4　電束密度のガウスの法則
　　　電束線　／　分極電荷が現れる場所
4.5　電場と電束密度の接続条件
4.6　誘電体がある空間に蓄えられたエネルギー
章末問題
章末付録　分極ベクトルの発散と表面分極電荷

第5章　電流と静磁場
5.1　電流と電流密度
　　　電荷の保存則　／　定常電流
5.2　直流回路
　　　電気抵抗とオームの法則　／　ジュール熱
5.3　磁場とローレンツ力
　　　磁場中のコイルに働く力のモーメント
5.4　定常電流がつくる磁場
　　　円形コイルがつくる磁場　／　無限に長い直線電流がつくる磁場
5.5　磁場のガウスの法則
　　　磁束と磁束線
5.6　アンペールの法則
　　　微分形のアンペールの法則
5.7　アンペールの法則の応用
　　　ソレノイドの内外の磁場　／　円柱導体を流れる電流がつくる磁場
5.8　ベクトルポテンシャル
章末問題
章末付録　アンペールの法則―ビオ-サバールの法則からの導出―

第6章　磁性体
6.1　磁性体と磁気モーメント
　　　コラム：磁荷と磁気モーメント
6.2　磁場中の磁気モーメント
6.3　物質の磁性
　　　反磁性　／　常磁性　／　強磁性
6.4　磁化ベクトルと磁場の強さ
　　　磁化ベクトル　／　磁化電流　／　磁性体があるときのアンペールの法則
　　　　／　磁場の強さH
6.5　磁性体があるときの磁場の微分法則
6.6　反磁性体・常磁性体・強磁性体の磁気応答
　　　反磁性体・常磁性体の磁化率と透磁率　／　コラム：磁気天秤
　　　　／　強磁性体の磁化曲線