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裳華房テキストシリーズ‐物理学
電磁気学（増補修訂版）
Electricity and Magnetism −Augmented and revised edition−
東京大学名誉教授 理博 兵頭俊夫 著
Ａ５判／352頁／定価3080円（本体2800円＋税10％）／2021年9月発行
ISBN 978-4-7853-2274-8
C3042
本書は、著者の高校物理未履修者向けの講義の経験を活かして書かれた、大学初年級向けの教科書である。初学者への配慮から、まず実験事実を提示し、それを基本原理から理解する過程を飛躍を避けつつ懇切丁寧にやさしく解説している。また本書では、マクスウェル方程式の積分形による電磁気学の体系の理解と、それに基づいた応用力の養成を目指している。
増補修訂版では、本文全体にわたって表現をより正確かつ簡潔にする方向で修訂するとともに、2019年に施行された国際単位系（SI）の改定に準拠して記述を修正した。また、旧版では付録として扱っていた「マクスウェル方程式の微分形」を章に格上げしてより丁寧に記述し、旧版にはなかった「電磁波」についての解説の章も新たに設けた。さらに、「ベクトル解析」「電磁気学の単位系」の話を付録に追加して、読者の学習の便をはかった。
サポート情報
◎ 増補修訂版はしがき／はしがき
◎ 索引 （以上 pdfファイル）
◎ 正誤表 （pdfファイル）
◎ 旧版『電磁気学』（1999年11月発行）の紹介ページ
1．電場とクーロンの法則
2．数学的基礎 −微分・積分と立体角−
3．ガウスの法則
4．静電場と電位
5．導体と静電場
6．定常電流と直流回路
7．誘電体と静電場
8．電流の周りの磁場
9．時間的に変化する場 −電磁誘導・変位電流密度−
10．過渡現象と交流回路
11．物質の磁気的性質
12．電場・磁場のエネルギー
13．マクスウェル方程式の微分形
14．電磁波
付録Ａ．ベクトル解析
付録Ｂ．電磁気学の単位系
増補修訂版はしがき／はしがき （pdfファイル）
1．電場とクーロンの法則
1.1 次元と単位系
1.2 電場と磁場
1.3 ベクトル
1.4 座標
1.5 クーロンの法則
1.6 重ね合わせの原理
演習問題
2．数学的基礎 −微分・積分と立体角−
2.1 微分
2.2 テイラー展開と近似
2.3 （定）積分
2.4 連続体と密度
2.5 流束密度の場（ベクトル場）と流束
2.6 角度と立体角
演習問題
3．ガウスの法則
3.1 電束密度・電束・ガウスの法則
3.2 真空の誘電率（電気定数）と電場
3.3 重ね合わせの原理とガウスの法則
3.4 粗視化による連続体近似
3.5 連続的電荷分布の周りの$\textit{D}$，$\textit{E}$ とガウスの法則
3.6 極座標と円筒座標（円柱座標）
3.7 ガウスの法則の応用
演習問題
4．静電場と電位
4.1 静電ポテンシャル
4.2 ポテンシャルエネルギー
4.3 静電ポテンシャルの例
4.4 電場と静電ポテンシャルの微分関係
4.5 等ポテンシャル面
4.6 電気双極子
演習問題
5．導体と静電場
5.1 導体に関する実験事実
5.2 導体の基本的性質と諸現象の理解
5.3 中空導体の内表面上の電荷
5.4 導体表面近傍の電場と表面電荷密度
5.5 対称性の良い導体の周りの静電場の例
5.6 鏡像電荷
5.7 孤立した導体の静電容量
5.8 ２個の導体の静電容量
5.9 起電力とコンデンサーの接続
演習問題
6．定常電流と直流回路
6.1 電流
6.2 電流密度
6.3 オームの法則
6.4 電荷の保存則
6.5 定常電流とキルヒホフの第１法則
6.6 キルヒホフの第２法則
6.7 場の関係としてのオームの法則
6.8 ジュール熱
6.9 キルヒホフの第２法則の導出
演習問題
7．誘電体と静電場
7.1 誘電体に関する実験事実
7.2 物質の誘電率
7.3 誘電体のミクロな性質とマクロな電場
7.4 誘電体を粗視化したモデル
7.5 分極が作る電場
7.6 誘電体中の電束密度
7.7 誘電体境界面での $\textit{E}$ と $\textit{D}$ の接続条件
7.8 誘電体中のミクロな電場
7.9 強誘電体
演習問題
8．電流の周りの磁場
8.1 電流の周りの磁場に関する実験事実
8.2 ベクトルのベクトル積
8.3 ローレンツ力と磁場
8.4 ビオ‐サバールの法則
8.5 ビオ‐サバールの法則の応用
8.6 アンペールの法則
8.7 アンペールの法則の応用
8.8 電流が受ける力
8.9 アンペアとクーロンの定義
8.10 電流ループにはたらく力と磁気モーメント
8.11 磁気モーメントの周りの磁場
8.12 磁場に対するマクスウェル方程式
演習問題
9．時間的に変化する場 −電磁誘導・変位電流密度−
9.1 電磁誘導に関する実験事実
9.2 回路を貫く磁場が変化する場合
9.3 誘導電流
9.4 回路の一部が動く場合
9.5 レンツの法則
9.6 相互インダクタンス
9.7 自己インダクタンス
9.8 変位電流密度
演習問題
10．過渡現象と交流回路
10.1 基本素子の性質
10.2 過渡現象
10.3 複素数とガウス平面
10.4 交流回路
10.5 複素インピーダンス
演習問題
11．物質の磁気的性質
11.1 物質の磁性に関する実験事実
11.2 原子・分子・イオンの磁気モーメントと物質の磁化
11.3 ミクロな磁気モーメントとマクロな磁場
11.4 物質があるときの $\textit{B}$ と $\textit{H}$
11.5 物質中の $\textit{B}$，$\textit{H}$，$\textit{M}$ の一般的な関係
11.6 常磁性または反磁性を示す物質の内部の $\textit{B}$，$\textit{H}$，$\textit{M}$ の関係
11.7 物質境界での $\textit{B}$ と $\textit{H}$ の接続条件
11.8 強磁性体
11.9 永久磁石
演習問題
12．電場・磁場のエネルギー
12.1 電場のエネルギー
12.2 磁場のエネルギー
12.3 エネルギーと力
演習問題
13．マクスウェル方程式の微分形
13.1 マクスウェル方程式の積分形のまとめ
13.2 電荷の保存則の微分形
13.3 マクスウェル方程式の微分形
13.4 スカラーポテンシャルとベクトルポテンシャル
13.5 ２種類の電場
演習問題
14．電磁波
14.1 電磁波の方程式
14.2 波
14.3 平面波の電磁波
14.4 電磁波のエネルギー
14.5 特殊相対性理論とマクスウェル方程式・電磁波
演習問題
付録Ａ．ベクトル解析
A.1 場と偏微分
A.2 保存場
A.3 スカラー場の勾配
A.4 ベクトル場の発散
A.5 ベクトル場の回転
A.6 場の積の微分
A.7 ２階微分
付録Ｂ．電磁気学の単位系
B.1 単位とは
B.2 基本単位と組立単位
B.3 2018年に合意された新しい $\rm{SI}$ における基本単位の定義
B.4 電磁気分野の単位
B.5 電荷間の力に関連づけられた電磁気の単位系：$\rm{cgs}\;\rm{esu}$
B.6 電流間の力に関係づけられた電磁気の単位系：$\rm{cgs}\;\rm{emu}$
B.7 実用単位系
B.8 力学と電磁気に関する基本単位を併せて含む一貫した単位系
B.9 $\rm{MKSA}$ 単位系
B.10 $\rm{MKSA}$ 単位系における有理化
B.11 $\rm{MKSA}$ 単位系の $\rm{SI}$ への採用（1960年）と2018年の改定
B.12 電気標準の現在
演習問題略解
索引
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兵頭 俊夫
ひょうどう としお
1946年 宮崎県に生まれる。東京大学教養学部卒業、東京大学大学院理学系研究科修士課程修了。東京大学教授、高エネルギー加速器研究機構（KEK）教授、物質構造科学研究所特別教授などを歴任。主な著書に『見て体験してわかる実験ガイド』（監修、学術図書出版）、『運動と力』（放送大学教育振興会）、『熱学入門』（東京大学出版会）、『囲碁から学ぶ人生訓「いろは」のしおり』（共著、日本評論社）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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