第1章 電流 1 |
1.1 電流のキャリヤー 1 |
キャリア―の数 |
1.2 オームの法則 3 |
銅の電気抵抗 |
1.3 電流密度 6 |
電場による力のする仕事 |
1.4 電力とジュール熱 8 |
交流の電力 |
実行値 |
1.5 直流回路 13 |
キルヒホッフの法則の応用 |
ホイーストンブリッジ |
第2章 電荷と電場 16 |
2.1 クーロンの法則 16 |
クーロン力の合成 |
2.2 電場 18 |
z軸上の2つの点電荷 |
電荷の直線状の連続分布 |
円板上の電荷分布 |
2.3 ガウスの法則 25 |
ガウスの法則の導出 |
2.4 ガウスの法則の応用 球面上に一様に分布する電荷 27 |
第3章 電位と導体 30 |
3.1 電位 30 |
点電荷の電位 |
ラプラス方程式 |
ポアソン方程式 |
3.2 電位と仕事 34 |
電気力のする仕事と電位 |
等電位面 |
3.3 導体 37 |
導体表面の電場 |
導体表面に働く電力 |
3.4 コンデンサー 40 |
平行板コンデンサーの電気容量 |
コンデンサーの極板の間に働く力 |
3.5 鏡像法 43 |
鏡像法の応用 |
第4章 誘電体 45 |
4.1 誘電分極と電気双極子 45 |
一様な電場中の導体球が作る電位 |
電気双極子の作る電場 |
4.2 分極電荷と電気分極 49 |
分極電荷の面密度と電荷密度 |
4.3 誘電率と電束密度 51 |
極板間に誘電体が挿入された平行板コンデンサー |
誘電体があるときのガウスの法則 |
同心の導体球間の誘電体 |
境界面における電束密度 |
境界面における電場 |
一様な電気分極をもつ誘電体球 |
4.4 電気エネルギー 60 |
平行板コンデンサーのエネルギー |
平行板コンデンサーの極板に働く力 |
極板の間隔の変化と電池のする仕事 |
第5章 静磁場 64 |
5.1 磁石と磁場 64 |
電気力の例 |
5.2 磁気双極子と磁化 66 |
原点にある電気双極子がつくる磁場 |
反磁場係数 |
5.3 磁束密度 70 |
磁性体中の磁場 |
5.4 電流と磁場 72 |
直流モーターの原理 |
荷電粒子のサイクロトロン運動 |
ビオ・サバールの法則の導出 |
小さな長方形回路の作る磁場 |
平行電流間の力 |
5.5 アンペールの法則 81 |
電流の作る磁場と磁石板の作る磁場 |
磁石板が作磁位と立体角 |
円電流が生じる磁場 |
アンペールの法則の導出 |
多数の電流があるときのアンペールの法則 |
ソレノイドの作る磁場 |
電磁石の原理 |
第6章 時間変化する電磁場 89 |
6.1 電磁誘導とファラデーの法則 89 |
交流発電機の原理 |
磁束の性質 |
誘導起電力とローレンツ力 |
6.2 相互誘導と自己誘導 94 |
相互インダクタンスと自己インダクタンス |
ソレノイドの自己インダクタンス |
変圧器の原理 |
LとRを含む回路 |
6.3 交流回路I (LR回路) 100 |
交流の電力と力率 |
RとLの並列接続 |
合成インピーダンス |
6.4 交流回路II (LCR回路) 105 |
LCR回路の複素インピーダンス |
電源がないとき起こる電気振動 |
同調回路の原理 |
6.5 磁気エネルギー 110 |
ソレノイドの磁気エネルギー |
磁気力に対する一般的表式 |
6.6 マクスウェル・アンペールの法則 113 |
変位電流に関する考え方 |
第7章 電磁場の基礎方程式 116 |
7.1 積分形の諸法則とマクスウェルの方程式 116 |
連続の方程式とマクスウェルの方程式 |
7.2 ベクトルポテンシャルと境界条件 119 |
電場とベクトルポテンシャル |
磁気双極子の作るベクトルポテンシャル |
ベクトルポテンシャルと定常電流 |
磁性体の磁化電流 |
7.3 電磁場のエネルギー 125 |
微小部分が発生するジュール熱 |
電池の電力に対する表式 |
ポインティングベクトル |
磁気エネルギーとベクトルポテンシャル |
7.4 電磁波 132 |
z方向に伝わる電磁波 |
1次元の波動方式 |
直線偏波 |
球面波 |
7.5 正弦波 138 |
電磁波の運ぶエネルギー |
7.6 電磁波の反射と屈折 (垂直入射) 140 |
振幅の間の関係 |
7.7 電磁波の反射と屈折 (斜めの入射) 143 |
屈折の法則 |
反射係数 |
付録 ベクトル解析とδ関数 146 |
A.1 ベクトル解析 146 |
A.2 δ関数 147 |
問題解答 152 |
第1章の解答 152 |
第2章の解答 155 |
第3章の解答 158 |
第4章の解答 166 |
第5章の解答 171 |
第6章の解答 177 |
第7章の解答 184 |