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ベーシック 電磁気学
Basic Electromagnetism

九州大学名誉教授　理博　河辺哲次 著

Ａ５判／232頁／定価2420円（本体2200円＋税10％）／2011年10月発行
ISBN 978-4-7853-2237-3　　　 C3042

　本書は、高校数学の知識を出発点に、豊富な図と例題・演習を盛り込んだ大学理工系学部における基礎教育レベルの教科書である。高校物理の電磁気学をきちんと学んでこなかった人たちにとっても電磁気学の全体像が見通しやすい、真空（自由空間）中の現象だけを扱いながら、基礎的な法則を図と数式を用いて丁寧に解説している。
　なお、数式には微分積分が用いられているために一見敷居が高いように見えるが、計算の方法や手順を丁寧に解説しているため、初学者でも自分の力で読み進めることができるように配慮されている。
　対象：理工系大学１、2年生向け、半期用

サポート情報

◎ 正誤表 （pdfファイル）
◎ はじめに （pdfファイル）　　

目次 （章タイトル）　　→ 詳細目次

1．電荷による電場
2．電流による磁場
3．外部の磁場による力
4．電磁誘導
5．マクスウェル方程式と電磁波
6．交流回路

詳細目次　　

はじめに （pdfファイル）

1．電荷による電場
　1.1　クーロンの法則　　1
　　1.1.1　クーロン力　　2
　　1.1.2　重ね合わせの原理　　4
　1.2　電場と電気力線　　7
　　1.2.1　電場　　7
　　1.2.2　電気力線　　11
　1.3　電束と面積分　　12
　　1.3.1　電束　　12
　　1.3.2　電場の面積分　　15
　1.4　電場のガウスの法則　　18
　　1.4.1　電束の計算法　　19
　　1.4.2　電場の計算法　　20
　1.5　電位　　25
　　1.5.1　仕事と線積分　　25
　　1.5.2　電位と電位差　　28
　1.6　等電位面と電位の勾配　　33
　1.7　導体　　37
　　1.7.1　静電誘導と導体の性質　　37
　　1.7.2　コンデンサー　　40
　1.8　電場のエネルギー　　44
　第1章のまとめ　　46
　演習問題　　48

2．電流による磁場
　2.1　電流　　51
　　2.1.1　定常電流とドリフト速度　　52
　　2.1.2　オームの法則とジュール熱　　56
　2.2　定常電流とキルヒホッフの法則　　60
　2.3　定常電流による磁気作用　　65
　　2.3.1　ビオ‐サバールの法則　　66
　　2.3.2　磁場の計算法　　68
　2.4　アンペールの法則　　72
　2.5　過渡電流とRC回路　　78
　2.6　アンペール‐マクスウェルの法則　　82
　　2.6.1　アンペールの法則のパラドックス　　82
　　2.6.2　変位電流　　84
　2．7　磁場のガウスの法則　　86
　第2章のまとめ　　90
　演習問題　　92

3．外部の磁場による力
　3.1　ローレンツ力　　94
　　3.1.1　電流にはたらく力　　97
　　3.1.2　電流の間にはたらく力　　98
　3.2　コイルにはたらく力　　100
　3.3　コイルと磁石の磁場　　105
　第3章のまとめ　　109
　演習問題　　110

4．電磁誘導
　4.1　ファラデーの電磁誘導の法則　　112
　　4.1.1　電磁誘導を示す実験　　113
　　4.1.2　レンツの法則　　116
　4.2　誘導起電力と磁束の変化　　118
　　4.2.1　誘導起電力　　118
　　4.2.2　磁束の変化　　119
　4.3　誘導電流　　121
　　4.3.1　変動する磁場の場合　　121
　　4.3.2　運動する回路の場合　　125
　4.4　インダクタンス　　132
　　4.4.1　自己誘導とLR回路　　132
　　4.4.2　相互誘導と変圧器　　136
　4.5　磁場のエネルギー　　140
　第4章のまとめ　　142
　演習問題　　143

5．マクスウェル方程式と電磁波
　5.1　変動する電磁場　　145
　　5.1.1　マクスウェル方程式　　146
　　5.1.2　電磁波と変位電流　　148
　5.2　電磁場の波動方程式　　149
　5.3　電磁波と光　　153
　　5.3.1　平面電磁波　　154
　　5.3.2　電磁波のエネルギー　　157
　5.4　マクスウェル方程式の微分形　　159
　第5章のまとめ　　162
　演習問題　　163

6．交流回路
　6.1　交流　　164
　　6.1.1　交流の実効値　　165
　　6.1.2　位相ベクトルと位相図　　166
　6.2　RLC直列回路　　167
　　6.2.1　インピーダンス　　169
　　6.2.2　回路素子のリアクタンス　　172
　6.3　共振回路　　175
　6.4　電気系と力学の振動系とのアナロジー　　178
　第6章のまとめ　　183
　演習問題　　184

付　録
　A．数学公式　　186
　B．電場のガウスの法則の証明　　193
　C．アンペールの法則の証明　　196
　D．磁束の変化量　　198
　E．電磁場の相対性と誘導電場　　200
　F．マクスウェル方程式の平面波近似　　203
　G．マクスウェル方程式とベクトル場の積分公式　　205
　H．電磁気学の単位　　207

演習問題解答　　210
さらに勉強するために　　217
索引　　219

河辺 哲次
かわべ てつじ
1949年 福岡県出身。東北大学工学部卒業、九州大学大学院理学研究科博士課程修了。高エネルギー物理学研究所助手、九州芸術工科大学助教授・教授、九州大学大学院教授などを歴任。専門は素粒子論、場の理論におけるカオス現象。主な訳書にフライシュ著『シュレーディンガー方程式』（岩波書店）、ナーイン著『シンプルな物理学』（共立出版）、ファインマン／レイトン／サンズ著『ファインマン物理学問題集 1，2』（岩波書店）などがある。

（情報は初版刊行時のものから一部修正しています）

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