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工学の基礎電気磁気学
Electromagnetism

元芝浦工業大学教授　工博　松本　聡著

Ａ５判／372頁／定価3960円（本体3600円＋税10％）／2013年11月発行
ISBN 978-4-7853-2244-1　 C3054

　※2017年9月に修訂版を刊行しました※

　工学部電気・電子系学科の学生向けに執筆された教科書。
　内容としては、学生あるいは技術者として最低限身につけておいて欲しいと思うものを優先的に選択した。また、電気磁気学は電気工学分野では基礎科目であると同時に、応用面では多岐の分野にわたるため、なるべく多くの実用例を紹介しながら電気磁気学の基礎を学べるよう心掛けた。
　なお、本書に収まりきれなかった内容（付録や章末問題詳細解答）を裳華房Webサイトで公開することにより（下記参照）、読者の便宜を図った。

◆本書の特徴◆

・工学系を意識して「電場」や「磁場」ではなく「電界」「磁界」と表現し、また虚数単位を j で通した．
・第１章で、電界と磁束密度の計算を行う上で必要となる基礎的な事項を、図表などを用いて体系的に解説した後、第２章以降の各論に入るように構成．
・数値電磁界解析を扱う上で必要となるベクトルポテンシャルを、従来の教科書よりも詳しく解説．
・電気エネルギーと仮想変位について物理学との対応を記述．
・各章のはじめに「学習の到達目標」と「キーワード」を掲げ、各章末には到達度が確認できるよう「まとめ」と「章末問題」を取り上げた．また、「まとめ」と「章末問題」には、知識が定着していなかったり問題が解けなかったりした場合等のフィードバック用として、参照すべき節・項番号を付けた．

サポート情報

◎ 付録：ベクトル解析 （pdfファイル）
◎ 章末問題解答例 （pdfファイル）
◎ 正誤表 （pdfファイル）
◎ まえがき（pdfファイル）　　

目次（章タイトル）　　→ 詳細目次

1．電気磁気学の体系
2．電荷と電界
3．電位と仕事
4．静電誘導と静電容量
5．誘電体
6．電流と抵抗
7．磁界
8．磁性体
9．ベクトルポテンシャルと磁位
10．電磁誘導とインダクタンス
11．電磁界を表す方程式
12．電気エネルギーと仮想変位

詳細目次　　 →

まえがき（pdfファイル）

1．電気磁気学の体系
　1.1　電気磁気学の基本法則
　1.2　マクスウェルの方程式
　1.3　電磁波
　1.4　電気エネルギー
　1.5　電気磁気学における単位の決め方
　1.6　国際単位系（SI単位系）
　第1章のまとめ
　章末問題

2．電荷と電界
　2.1　クーロンの法則
　2.2　クーロン力に関する重ねの理
　2.3　電界
　2.4　複数の点電荷が作る電界
　2.5　電荷の分布と電界に対する重ねの理
　　2.5.1　電荷の分布と電界
　　2.5.2　各種電荷による電界
　　2.5.3　電界に対する重ねの理
　2.6　電気力線
　2.7　ガウスの法則
　　2.7.1　電気力線の数
　　2.7.2　ガウスの法則を用いた電界計算
　2.8　電気力線の発散密度
　2.9　電界の位置変化と時間変化
　第2章のまとめ
　章末問題

3．電位と仕事
　3.1　電位と電位差
　　3.1.1　電位と仕事
　　3.1.2　同軸円筒導体間の電界と電位
　3.2　連続した電荷による電位
　3.3　電位の傾き（勾配）
　3.4　等電位面と電気力線
　3.5　電気双極子
　3.6　電気2重層
　3.7　電気多重極子
　3.8　ポアソンの式とラプラスの式
　第3章のまとめ
　章末問題

4．静電誘導と静電容量
　4.1　静電誘導
　4.2　導体系の電荷と電位
　4.3　電気影像法
　　4.3.1　電気影像法と境界条件
　　4.3.2　点電荷における電気影像法を用いた電界計算
　　4.3.3　球導体における電気影像法を用いた電界計算
　　4.3.4　直線電荷における電気影像法を用いた電界計算
　　4.3.5　円柱導体における電気影像法を用いた電界計算
　4.4　重ねの理
　　4.4.1　電位係数
　　4.4.2　容量係数と静電誘導係数
　　4.4.3　球導体の場合における重ねの理を用いた計算例
　　4.4.4　同軸円筒導体の場合における重ねの理を用いた計算例
　4.5　静電容量
　　4.5.1　静電容量
　　4.5.2　静電容量の計算例
　4.6　等価静電容量
　4.7　静電シールド
　4.8　導体系に対するグリーンの相反定理
　第4章のまとめ
　章末問題

5．誘電体
　5.1　誘電体
　5.2　誘電分極（電気分極）
　5.3　分極電荷
　5.4　電束密度とガウスの法則
　5.5　比誘電率
　5.6　誘電体の境界条件
　5.7　複合誘電体
　5.8　界面分極
　5.9　電気影像法
　第5章のまとめ
　章末問題

6．電流と抵抗
　6.1　電気抵抗とオームの法則
　6.2　電流
　6.3　電流密度
　6.4　電荷の保存則とキルヒホフの第1法則
　6.5　ジュール熱と抵抗率の温度変化
　6.6　起電力とキルヒホフの第2法則
　6.7　静電界と定常電流界との類似性
　6.8　電荷の緩和
　第6章のまとめ
　章末問題

7．磁界
　7.1　磁界と電流の磁気作用
　7.2　直線電流による磁界
　7.3　鎖交
　7.4　アンペール周回積分の法則
　7.5　電流間にはたらく力
　7.6　ビオ-サバールの法則
　7.7　磁界中の電流にはたらく力
　7.8　磁気モーメント
　7.9　磁界中の荷電粒子の運動
　7.10　磁束密度に関するガウスの法則
　第7章のまとめ
　章末問題

8．磁性体
　8.1　磁化と磁性体
　8.2　磁性体の種類
　8.3　原子の磁気モーメント
　　8.3.1　磁気モーメント
　　8.3.2　磁区と磁壁
　8.4　磁化電流
　8.5　磁性体中の磁界と磁束密度
　　8.5.1　磁性体中の磁界
　　8.5.2　磁化と表面電流
　8.6　強磁性体の磁化
　8.7　磁界に関するガウスの法則
　8.8　自己減磁界
　8.9　磁性体の境界条件
　8.10　ヒステリシス損失
　8.11　磁気回路
　第8章のまとめ
　章末問題

9．ベクトルポテンシャルと磁位
　9.1　ベクトルポテンシャルとゲージ
　　9.1.1　ベクトルポテンシャル
　　9.1.2　ベクトルポテンシャルを用いた磁束密度の計算
　9.2　磁界のゲージ不変性
　9.3　ベクトルポテンシャルと磁束との関係
　9.4　磁位と磁気モーメント
　9.5　磁気に関するクーロンの法則
　第9章のまとめ
　章末問題

10．電磁誘導とインダクタンス
　10.1　電磁誘導
　10.2　電磁誘導の法則
　10.3　変圧器起電力と速度起電力
　10.4　インダクタンス
　　10.4.1　自己誘導と相互誘導
　　10.4.2　環状ソレノイドのインダクタンス
　　10.4.3　無限長ソレノイドのインダクタンス
　　10.4.4　円柱導体のインダクタンス
　　10.4.5　無限長往復線路のインダクタンス
　　10.4.6　同軸線路のインダクタンス
　10.5　ノイマンの公式
　10.6　表皮効果と渦電流
　10.7　渦電流損失
　第10章のまとめ
　章末問題

11．電磁界を表す方程式
　11.1　電気磁気現象の基本法則と電磁波の発生
　11.2　変位電流
　11.3　マクスウェルの方程式
　11.4　電磁波に対する波動方程式と解
　　11.4.1　波動方程式
　　11.4.2　進行波
　　11.4.3　電磁波の伝搬
　11.5　固有インピーダンス（波動インピーダンス）
　11.6　正弦的に変動する電磁波
　11.7　物質中の電磁波の基礎方程式と伝搬
　　11.7.1　物質中の波動方程式
　　11.7.2　分散と屈折
　11.8　平面波の透過と反射
　11.9　電磁ポテンシャル
　11.10　ゲージとローレンス条件
　11.11　ヘルツベクトル
　　11.11.1　ヘルツベクトル
　　11.11.2　分極ポテンシャル
　第11章のまとめ
　章末問題

12．電気エネルギーと仮想変位
　12.1　電気回路と電力
　12.2　回路理論と電気磁気学との関係
　12.3　導体系の電気エネルギー
　12.4　体積電荷による静電エネルギー
　12.5　誘電体に蓄えられるエネルギー
　12.6　電界により空間に蓄えられるエネルギー
　12.7　磁界により空間に蓄えられるエネルギー
　12.8　真空中を伝搬する電磁波のエネルギー
　12.9　ポインティングの定理
　　12.9.1　ポインティングベクトル
　　12.9.2　同軸ケーブルのエネルギー
　12.10　仮想変位の原理
　　12.10.1　仮想変位
　　12.10.2　導体間にはたらく静電力と静電エネルギー
　　12.10.3　誘電体間にはたらく力と静電エネルギー
　　12.10.4　磁界のエネルギーと磁性体の境界面にはたらく力
　　12.10.5　コイルの磁気エネルギーとコイルにはたらく力
　12.11　運動する電荷間にはたらく力
　12.12　電気光学効果
　第12章のまとめ
　章末問題

章末問題略解
事項索引
人名索引