教えて？わかった！ 電磁気学

詳細目次

1章 電磁気学を学習する前に
1・1　理系では単位が大切だ！
　　　　～接頭辞と単位～
1・2　偏微分って何だ?
　　　　～スカラ関数の偏微分～
1・3　変な積分があるぞ！?
　　　　～スカラ関数の線積分と重積分～
1・4　何でベクトル？
　　　　～ベクトルの基礎～
1・5　ベクトルって微分したり積分したりできるの？
　　　　～ベクトル関数の偏微分と積分～
1・6　ベクトルの「勾配（grad）」って何だ？
　　　　～勾配（gradient）～
1・7　ベクトルの「発散（div）」って何だ？
　　　　～発散（divergence）～
1・8　ベクトルの「回転（rot）」って何だ？
　　　　～回転（rotation）～
1・9　grad, div, rotの組合せ？
　　　　～ベクトルの微分に関する諸公式～
1・10　線積分，面積分，体積積分の関係？
　　　　～ガウスの定理とストークスの定理～
1・11　x,y,zを使わない座標？（1）
　　　　～円柱座標系～
1・12　x,y,zを使わない座標？（2）
　　　　～極座標系～
1・13　立体角ってなんだ？（1）
　　　　～平面角と立体角～
1・14　立体角ってなんだ？（2）
　　　　～立体角の応用～
ポイント解説
2章 真空中の静電界
2・1　電荷にはどんな力が働くの？
　　　　～クーロンの法則～
2・2　電荷に働く力を図にしてみると？
　　　　～電気力線～
2・3　電荷によって生じる「場」を考えてみよう
　　　　～電界と電位～
2・4　いろんな電荷分布による電界，電位を考えよう
　　　　～ガウスの定理～
2・5　正電荷と負電荷を組み合わせると？
　　　　～双極子と電気二重層～
2・6　保存力場って何？
　　　　～ラプラスとポアソンの方程式～
ポイント解説
3章 真空中の静磁界
3・1　磁界はどのように定義されるの？
　　　～動いている荷電粒子に働く力：ローレンツ力～
3・2　磁気現象の源はなに？
　　　～電流と磁界～
3・3　磁界の中に電流が置かれたらどうなる？
　　　～フレミングの左手の法則～
3・4　複雑な電流分布がつくる磁界を計算するには？
　　　～ビオ・サバールの法則～
3・5　磁荷は存在するの？
　　　～磁束密度に関するガウスの法則～
3・6　磁界でもスカラポテンシャルは定義できるの？
　　　～磁位（マグネティックスカラポテンシャル）と等価板磁石の法則～
3・7　さまざまな電流分布から生じる磁界を求めてみよう
　　　～ビオ・サバールの法則とアンペールの周回積分の法則との使い分け～
ポイント解説
4章 電磁誘導
4・1　磁束を求めるにはどうすればよいの？
　　　～磁束密度B（ベクトル）の面積分～
4・2　磁束が時間的に変化すると何が起きるの？
　　　～電磁誘導の法則～
4・3　時間的に変化する磁界中のコイルに生じる起電力を求めるには？
　　　～電磁誘導の法則の微分形～
4・4　導体が磁界中を変位したときに生じる誘導起電力を求めるには？
　　　～磁束切断による誘導起電力～
4・5　回路に流れる電流が変化すると自身の回路にも誘導起電力を生じるの？
　　　～自己インダクタンスと相互インダクタンス～
ポイント解説
5章 誘電体とコンデンサ
5・1　電子レンジはなぜ食品だけを温められる？
　　　　～電気双極子の配向～
5・2　分極って何だ？
　　　　～分極の種類～
5・3　誘電体って何だ？
　　　　～誘電体と双極子モーメント～
5・4　誘電体中の電界を計算してみよう
　　　　～電荷分布とポアソンの方程式～
5・5　静電容量とは何だろう？
　　　　～静電容量の定義と静電容量の計算～
5・6　コンデンサの静電容量を考えてみよう！
　　　　～コンデンサの静電容量の計算～
5・7　コンデンサは電気を貯める？
　　　　～コンデンサの充電と放電～
5・8　コンデンサをつないでみると？
　　　　～コンデンサの接続と静電容量～
5・9　異種の誘電体の界面では何が起こる？
　　　　～誘電体の境界面での境界条件～
ポイント解説
6章 導体と抵抗および電流
6・1　電流に関する現象を式で表現するには？
　　　～オームの法則～
6・2　抵抗を組み合わせたときの全体の抵抗は？
　　　～抵抗の接続～
6・3　複雑な回路網に流れる電流を求めるには？
　　　～回路網の電流に関する諸定理～
6・4　抵抗で消費されるエネルギーを表わすには？
　　　～電　力～
6・5　材質の異なる導体を電流が流れるとどうなるの？
　　　～電流の境界条件～
ポイント解説
7章 磁性体とコイル
7・1　磁石はなぜ磁界を発生するの？
　　　　～磁石に関する二つのモデルとdivB=0～
7・2　磁石ってどんな風になっているの？
　　　　～磁化・磁気誘導と磁性体～
7・3　磁性体はなぜ磁石になるの？
　　　　～（強）磁性体のB-H特性～
7・4　磁束を閉じ込めるには？
　　　　～磁気回路～
7・5　強力な磁石をつくりたい
　　　　～コイルと磁性体の応用～
ポイント解説
8章 静電界および静磁界の特殊解法
8・1　どうやって電界を求めますか？
　　　　～影像法の原理～
8・2　導体球があったらどうしたらよいのですか？
　　　　～影像法の応用（その1）～
8・3　送電線の電界はどうやって求めるか？
　　　　～影像法の応用(その2)～
8・4　誘電体があったらどうしたらよいのですか？
　　　　～影像法の応用（その3）～
8・5　磁性体ではどうしたらよいのですか？
　　　　～影像法の静磁界への適用～
ポイント解説
9章 電界のエネルギーと力
9・1　電荷を配置するのにエネルギーが必要ですか？
　　　　～電荷の有する静電エネルギー～
9・2　コンデンサはエネルギーを蓄えますね？
　　　　～電界のエネルギー（その1）～
9・3　分布した電荷がもつエネルギーは？
　　　　～電界のエネルギー（その2）～
9・4　帯電している導体もエネルギーを蓄えますね？
　　　　～電界のエネルギー（その3）～
9・5　電極の引き合う力を求めたい
　　　　～仮想仕事の原理～
9・6　誘電体の境界面にも力は働きますか？
　　　　～マクスウェルの応力（その1）～
9・7　誘電体は引き込まれますか？
　　　　～マクスウェルの応力（その2）～
ポイント解説
10章 磁界のエネルギーと回路などに働く力
10・1　コイルはエネルギーを蓄えますか？
　　　　～自己インダクタンスとエネルギー～
10・2　磁気エネルギーって何？（1）
　　　　～磁束や磁界のエネルギー～
10・3　磁気エネルギーって何？（2）
　　　　～磁性体が蓄えるエネルギー～
10・4　コイルは伸びるか？縮むか？
　　　　～回路に働く力～
10・5　磁性体はどちらに押されるか？
　　　　～磁性体の境界面に働く力～
ポイント解説
11章 電磁波
11・1　コンデンサは電流を流しますか？
　　　　～変位電流～
11・2　とても重要なんです！
　　　　～マクスウェルの電磁方程式～
11・3　電磁波って何？
　　　　～波動方程式～
11・4　波の式だといわれても…
　　　　～波動を表す一般式～
11・5　平らな波って何でしょうか？
　　　　～平面電磁波～
11・6　光はどうして屈折するのですか？
　　　　～電磁波の境界条件～
11・7　絶縁体がエネルギーを伝えているんだ
　　　　～電磁波によって運ばれるエネルギーの流れ～
ポイント解説