内容説明
電気回路と用いられる素子(キャパシタ,インダクタ,電気抵抗)への理解を深めることに重点を置き,時間の関数としての動作という利便性に着目した視点で記した。各章冒頭の学習目標,章末の演習問題により自学自習も可能。
目次
1.電気磁気学で扱う物理単位
1.1 国際単位系(SI)
1.1.1 7つの基本単位
1.1.2 組立単位
1.1.3 接頭語
1.2 次元解析
1.2.1 4つの基準
1.2.2 実用単位
1.2.3 単位記号と量記号
1.3 エネルギーとその形態
1.3.1 エネルギーとその単位
1.3.2 最小単位と最小作用の原理
1.3.3 物理単位からの理解
演習問題
2.電気磁気学で扱うベクトル解析
2.1 ベクトル解析
2.1.1 スカラー場とベクトル場
2.1.2 ベクトルの演算と名称
2.1.3 勾配
2.2 ストークスの定理
2.2.1 線積分と面積分
2.2.2 回転
2.2.3 回転のイメージ
2.3 ガウスの定理
2.3.1 面積分と体積分
2.3.2 発散
2.3.3 発散のイメージ
演習問題
3.電荷
3.1 物質の種類
3.1.1 物質が有する電気
3.1.2 電子
3.1.3 導体,絶縁体,半導体
3.2 電荷の性質
3.2.1 電荷の単位
3.2.2 帯電
3.2.3 静電気
3.3 点電荷に作用する力
3.3.1 静電気力
3.3.2 電荷分布
3.3.3 電荷密度
演習問題
4.電位
4.1 静電ポテンシャル
4.1.1 空間状態値
4.1.2 静電エネルギーと電位差
4.1.3 電位の基準
4.2 電気力線
4.2.1 電気力線の特徴
4.2.2 電気力線の様子
4.2.3 電気力線の描画
4.3 等電位面
4.3.1 等電位で結ぶ面
4.3.2 等電位面での静電気力
4.3.3 等電位面での静電エネルギー
演習問題
5.電界
5.1 電界
5.1.1 電界強度
5.1.2 電界強度の算出
5.1.3 静電界と静電気力
5.2 電界の性質と電界エネルギー
5.2.1 電界の性質
5.2.2 電荷間力と仕事
5.2.3 電界エネルギー
5.3 電界のガウスの法則
5.3.1 電気力線と電界
5.3.2 積分形による扱い
5.3.3 2枚の電極板と静電エネルギー
演習問題
6.電界中の物質
6.1 電界に反応する電荷
6.1.1 静電誘導
6.1.2 静電遮蔽
6.1.3 静電誘導電界
6.2 誘電体
6.2.1 電気双極子
6.2.2 電気感受率
6.2.3 常誘電性と強誘電性
6.3 静電容量の増減
6.3.1 誘電体の作用
6.3.2 誘電率
6.3.3 電束と電束密度
演習問題
7.電流
7.1 電気伝導
7.1.1 電流密度
7.1.2 電流素片
7.1.3 電荷保存則
7.2 散乱現象
7.2.1 摩擦と粘性
7.2.2 減速力
7.2.3 オームの法則
7.3 電圧と電流の関係
7.3.1 電気抵抗率
7.3.2 電気伝導率
7.3.3 電力と電力量
演習問題
8.磁界
8.1 磁束と磁束密度
8.1.1 磁極と磁束
8.1.2 静磁気力
8.1.3 磁界のガウスの法則
8.2 電流による磁気作用
8.2.1 アンペールの法則
8.2.2 ビオ・サバールの法則
8.2.3 直線電流と円形電流による磁界
8.3 電流と磁界のエネルギー
8.3.1 電流が受ける磁界からの力
8.3.2 ローレンツ力
8.3.3 磁界エネルギー密度
演習問題
9.磁界中の物質
9.1 磁性体
9.1.1 磁化
9.1.2 磁気分極と磁化電流
9.1.3 磁界強度と磁束密度
9.2 磁性体の種類
9.2.1 反磁性体
9.2.2 常磁性体
9.2.3 強磁性体
9.3 電磁界の相互的関係
9.3.1 磁束と磁束密度
9.3.2 E-H対応とE-B対応
9.3.3 源と力の関係
演習問題
10.電磁誘導
10.1 磁束の変化
10.1.1 誘導起電力
10.1.2 インダクタに発生する起電力
10.1.3 強磁性体を利用したインダクタ
10.2 変位電流
10.2.1 電極板に含まれる電荷量
10.2.2 電界の時間変化
10.2.3 拡張されたアンペールの法則
10.3 ポインティングベクトル
10.3.1 電界と磁界の共存
10.3.2 エネルギーの移動
10.3.3 平行平板電極間の電界と磁界
演習問題
11.電磁波
11.1 マクスウェル方程式
11.1.1 積分形と微分形
11.1.2 積分形のマクスウェル方程式
11.1.3 微分形のマクスウェル方程式
11.2 波動方程式の導出
11.2.1 光の速度
11.2.2 波動方程式
11.2.3 電磁エネルギー保存則
11.3 次なる学問体系へ
11.3.1 電磁ポテンシャル
11.3.2 ゲージ理論
11.3.3 現代物理学への展開
演習問題
12.電気回路素子とインピーダンス
12.1 蓄電素子
12.1.1 キャパシタ
12.1.2 電界エネルギー
12.1.3 誘電率の次元解析
12.2 誘導素子
12.2.1 インダクタ
12.2.2 磁界エネルギー
12.2.3 透磁率の次元解析
12.3 抵抗素子
12.3.1 電気抵抗
12.3.2 エネルギーの消費
12.3.3 電気抵抗率の次元解析
12.4 インピーダンス
12.4.1 分布定数回路
12.4.2 集中定数回路
12.4.3 大きさと位相
演習問題
引用・参考文献
索引




