工学系の学生を対象に，ベクトル解析という手法を駆使してわかりやすく解説した電磁気学の入門書。〔内容〕クーロンの法則・電界の強さ／電束密度・ガウスの定理／エネルギー・電位／誘電体・静電容量／定常磁界／マクスウェル方程式／他
1. ベクトル解析
1.1 スカラーとベクトル
1.2 ベクトル代数
1.3 直交座標系
1.4 ベクトル成分と単位ベクトル
1.5 ベクトル場
1.6 内 積
1.7 外 積
1.8 他の座標系：円筒座標系
1.9 球座標系
1.10 練習問題
2. クーロンの法則・電界の強さ
2.1 クーロンの実験的法則
2.2 電界の強さ
2.3 連続的に分布した体積電荷による電界
2.4 線電荷による電界
2.5 面電荷による電界
2.6 流線とそのスケッチ
2.7 練習問題
3. 電束密度・ガウスの定理・発散
3.1 電束密度
3.2 ガウスの定理
3.3 ガウスの定理の応用：対称的電荷分布
3.4 ガウスの定理の応用：体積素
3.5 発 散
3.6 マクスウェルの第1方程式(静電界)
3.7 ベクトル演算子と発散の定理
4. エネルギー・電位
4.1 電界中で点電荷を動かすために消費するエネルギー
4.2 線積分
4.3 電位差の定義と電位
4.4 点電荷による電位の場
4.5 離散電荷による電位の場：保存性の場
4.6 電位の勾配
4.7 電気双極子
4.8 静電界のエネルギー密度
4.9 練習問題
5. 導体・誘電体・静電容量
5.1 電流と電流密度
5.2 電流の連続性
5.3 金属導体
5.4 導体の性質と境界条件
5.5 影像法
5.6 半導体
5.7 誘電体の性質
5.8 完全誘電体の境界条件
5.9 静電容量
5.10 静電容量の実例
5.11 2本の線路間の静電容量
5.12 練習問題
6. 定常磁界
6.1 ビオーサバールの法則
6.2 アンペアの周回積分の法則
6.3 回 転
6.4 ストークスの定理
6.5 磁束と磁束密度
6.6 磁位とベクトルポテンシャル
6.7 定常磁界の法則の誘導
6.8 ラプラスの方程式について
6.9 練習問題
7. 電磁力・磁性体・インダクタンス
7.1 運動電荷に作用する力
7.2 電流素片に作用する力
7.3 電流素片間の作用力
7.4 閉回路に作用する力とトルク
7.5 磁性体の性質
7.6 磁化と透磁率
7.7 磁界の境界条件
7.8 磁気回路
7.9 ポテンシャルエネルギーと磁性体に作用する力
7.10 インダクタンスと相互インダクタンス
7.11 練習問題
8. 時間的に変化する場・マクスウェルの方程式
8.1 ファラデーの法則
8.2 変位電流
8.3 微分形のマクスウェルの方程式
8.4 積分形のマクスウェルの方程式
8.5 遅延ポテンシャル
8.6 練習問題
9. 一様平面波
9.1 自由空間中の波動
9.2 完全誘電体中の波動
9.3 損失のある誘電体中の平面波
9.4 ポインティングベクトルと電力についての考察
9.5 練習問題
10. 付 録
10.1 ベクトル解析
10.2 単位系
10.3 物質定数
10.4 練習問題の解答
11. 参考文献
12. 索 引
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