分野：理学
ページ数：300頁
判型：Ａ５判
ISBN：978-4-8446-0830-1
定価：本体 3,000円 + 税
本書は古典電磁気学の演習書であり、理工図書“物理学基礎シリーズ”中の「電磁気学」の姉妹本である。演習問題と解答の組み合わせにより、電磁気学を一問一答形式で著すことで、「百聞は一“問”にしかず」という効果と、電磁気学の諸法則の応用例を通じてそれらの法則の意味をより深く知ることができるように工夫している。
目次正誤表追加情報
第1章 静電場
1.1 基礎事項
1.1.1 クーロン力と電場
1.1.2 クーロン力の重ね合わせ
1.1.3 ガウスの法則
1.1.4 静電ポテンシャル
1.1.5 電気双極子の静電ポテンシャル
1.1.6 点電荷群と双極子場
1.1.7 静電エネルギー
1.1.8 微分形による静電場の法則
1.1.9 静電場のかたち
1.1.10 静電場のエネルギー密度
1.2 問題と解答
問1-1 クーロン力と万有引力のつりあい
問1-2 原子・分子に働くクーロン力と万有引力
問1-3 直線上の一様電荷による電場
問1-4 円板上の一様電荷による電場
問1-5 ガウスの法則の応用例
問1-6 一様な電荷密度の球内の球形空洞と電場
問1-7 一様な電荷密度の円板の中心軸上のポテンシャル
問1-8 一様な電荷密度の球の内外のポテンシャル
問1-9 一様な電荷密度の円柱の内外のポテンシャル
問1-10 電気双極子ポテンシャル
問1-11 電気双極子による静電場
問1-12 半球対をなす正負電荷の電気双極子
問1-13 平行な円板対の双極子
問1-14 電気力線のかたち
問1-15 電気双極子場の電気力線
問1-16 積分計算へのポテンシャルの応用
問1-17 電場中の電気双極子の静電エネルギー
問1-18 一様な電荷密度の球の静電エネルギー
問1-19 点電荷によるポテンシャルとラプラス方程式
問1-20 アーンショウの定理
問1-21 一様な電荷密度の球のポアソン方程式
問1-22 一様な電荷密度の円柱のポアソン方程式
問1-23 水素原子のポテンシャル
問1-24 電荷に囲まれた真空球内のポテンシャル
問1-25 静電エネルギーの密度
問1-26 電荷密度が一様な球の電場エネルギー
第2章 導体と静電場
2.1 基礎事項
2.1.1 導体の電気的性質
2.1.2 帯電した導体
2.1.3 境界値問題
2.1.4 導体の静電エネルギー
2.1.5 電気容量
2.2 問題と解答
問2-1 内部に空洞のある導体
問2-2 導体平面の前面に置いた点電荷と鏡像電荷
問2-3 点電荷のポテンシャルを与える平面電荷分布
問2-4 導体の表面電荷と一定電位の形成
問2-5 直角に折れ曲がった導体面と鏡像電荷
問2-6 導体球と点電荷：鏡像電荷
問2-7 導体球と点電荷：力とポテンシャル
問2-8 導体球と点電荷：電気双極子場
問2-9 導体球と点電荷：球面に生じる電荷密度
問2-10 導体平面に平行な線電荷
問2-11 2 次元ポテンシャル
問2-12 帯電した導体球の静電エネルギー
問2-13 地球の電気容量
問2-14 導体球対と相反定理
問2-15 平行板コンデンサー
問2-16 同軸円筒コンデンサー
問2-17 同心球殻コンデンサー
問2-18 一様な静電場中の導体球
問2-19 平行導線対コンデンサー
第3章 誘電体と静電場
3.1 基礎事項
3.1.1 分極と双極子モーメント
3.1.2 分極ベクトル
3.1.3 分極電荷
3.1.4 誘電体のガウスの法則
3.1.5 誘電体の渦なしの法則
3.1.6 等方性の誘電体
3.1.7 誘電体の境界条件
3.2 問題と解答
問3-1 分極ベクトル
問3-2 一様に分極した球内の電場
問3-3 分極電荷密度
問3-4 誘電体表面の分極電荷
問3-5 電場中の誘電体球
問3-6 誘電体中の球形小空洞
問3-7 誘電体の鏡像電荷
問3-8 板状の強誘電体
問3-9 誘電体の境界面における電場の屈折
問3-10 誘電体で満たした平行板コンデンサー
問3-11 誘電体の境界条件の導出
問3-12 2 種類の誘電体を挟んだ平行板コンデンサー
問3-13 2 層の誘電体で満たした平行板コンデンサー
問3-14 純水で半分満たした平行板コンデンサー
問3-15 電場中の誘電体のエネルギー密度
第4章 電流
4.1 基礎事項
4.1.1 電流と電荷の保存
4.1.2 伝導電流と携帯電流
4.1.3 オームの法則
4.1.4 定常電流の基本法則
4.1.5 電気伝導の微視的扱い
4.1.6 伝導電流とジュール熱
4.1.7 定常電流と直流回路
4.2 問題と解答
問4-1 オームの法則の微視的表現
問4-2 異種導体の境界を横切る電流
問4-3 導線内の電場
問4-4 伝導電子の運動
問4-5 ホイートストン・ブリッジ：抵抗測定
問4-6 ホイートストン・ブリッジ：中央経路の電流
問4-7 合成抵抗
問4-8 空間に分布する媒質の電気抵抗
問4-9 媒質で満たした同軸円筒間の電気抵抗
問4-10 媒質中の小球間の電気抵抗
問4-11 荷電粒子の位置の検出
問4-12 同軸円筒間の媒質に生じるジュール熱
第5章 電流と静磁場
5.1 基礎事項
5.1.1 磁場中の電流に働く力
5.1.2 ローレンツ力
5.1.3 ビオ・サバールの法則
5.1.4 アンペールの法則
5.1.5 ベクトル・ポテンシャル
5.1.6 磁気双極子
5.2 問題と解答
問5-1 電流間に働く力
問5-2 直線電流のまわりの磁場
問5-3 折れ曲がる電流による磁場
問5-4 磁場中の円電流に働く力
問5-5 伝導電子に働くローレンツ力
問5-6 平面上の電流がつくる磁場の対称性
問5-7 円電流対の鏡映面上における磁場
問5-8 円電流の中心軸上の磁場
問5-9 無限に長いソレノイド
問5-10 コイルによる地磁気の消去
問5-11 有限な長さのソレノイド
問5-12 トロイドのつくる磁場
問5-13 長い円柱形導線の内外の磁場
問5-14 空洞のある導線による磁場
問5-15 導体板を流れる電流による磁場
問5-16 平面電流による磁場
問5-17 走るコンデンサーによる磁場
問5-18 ベクトル・ポテンシャルの任意性
問5-19 直線電流のベクトル・ポテンシャル
問5-20 コイルによる磁束
問5-21 ベクトル・ポテンシャルと磁束
問5-22 帯電した回転球の磁気双極子モーメント
問5-23 磁気双極子による磁場
第6章 物質の磁気的性質
6.1 基礎事項
6.1.1 磁化ベクトルと磁化電流
6.1.2 磁性の種類
6.1.3 物質中の磁場の基本法則
6.1.4 常磁性，反磁性の関係式
6.1.5 静磁場の境界条件
6.1.6 磁気スカラー・ポテンシャル
6.1.7 磁石
6.2 問題と解答
問6-1 円軌道を回る電子の磁気双極子モーメント
問6-2 磁化電流密度
問6-3 磁化した円柱と磁化電流
問6-4 磁性体の空洞内の磁場
問6-5 磁場の屈折
問6-6 磁場内の磁性体板の磁化
問6-7 磁性体芯のコイル
問6-8 磁気スカラー・ポテンシャルの解
問6-9 一様に磁化した球の磁気スカラー・ポテンシャル
問6-10 一様に磁化した球の内外の磁場
問6-11 球状コイルでつくる一様磁場
問6-12 一様な磁場内の球
問6-13 円柱形の棒磁石
問6-14 板状の磁石
問6-15 円環状磁石
問6-16 磁石の磁極間の引力
第7章 電磁場内の荷電粒子の運動
7.1 基礎事項
7.1.1 荷電粒子の加速
7.1.2 電場，磁場による偏向
7.1.3 磁場中のらせん運動
7.1.4 直交する電場と磁場
7.2 問題と解答
問7-1 エネルギーと質量
問7-2 加速した粒子の速度
問7-3 電場による荷電粒子の偏向とエネルギー変化
問7-4 異なる電位の境界における荷電粒子の屈折
問7-5 磁場内の荷電粒子の相対論による扱い
問7-6 磁場による荷電粒子の偏向
問7-7 磁場中の荷電粒子の運動
問7-8 電気伝導のホール効果
問7-9 ウィーン・フィルタによる荷電粒子の選別
問7-10 磁場内の電子の振動
第8章 電磁誘導
8.1 基礎事項
8.1.1 誘導起電力の発生
8.1.2 インダクタンス
8.1.3 磁場のエネルギー
8.2 問題と解答
問8-1 磁場中の導体
問8-2 磁場中を走る導線
問8-3 磁場中を回転する導線
問8-4 電流の近くを走る導線
問8-5 磁場中の導線回路
問8-6 誘導起電力が一定になる条件
問8-7 膨らむ円形コイル
問8-8 磁場中を回転する導体棒
問8-9 単極誘導
問8-10 交流発電機とモーターの原理
問8-11 電流から遠ざかるコイル
問8-12 ファラデーの電磁誘導則の微分形
問8-13 ソレノイドの自己インダクタンス
問8-14 相互インダクタンスの相反定理
問8-15 ソレノイドを囲むコイル
問8-16 離れて向かい合う2 コイル
問8-17 直線電流と四角形コイルの相互インダクタンス
問8-18 平面上の同心コイル対
問8-19 平行に並べた大小の同心コイル対
問8-20 コイルを含む回路(RL 回路)
問8-21 コイルを含む回路(LC 回路)
問8-22 隣接する2 コイルの蓄えるエネルギー
問8-23 一体化する2 コイル
第9章 交流回路
9.1 基礎事項
9.1.1 交流と位相
9.1.2 交流の複素数表示
9.1.3 交流の回路要素とインピーダンス
9.1.4 合成インピーダンスとキルヒホッフの法則
9.2 問題と解答
問9-1 交流と実効値
問9-2 直列LRC 回路
問9-3 並列LRC 回路
問9-4 インピーダンスと消費電力
問9-5 インピーダンス整合
問9-6 インピーダンスのベクトル表示
問9-7 ウィーン・ブリッジ
第10章 マクスウェルの方程式
10.1 基礎事項
10.1.1 時間変化する電磁場
10.1.2 変位電流
10.1.3 光と電磁波
10.1.4 ポインティング・ベクトル
10.1.5 電磁場の運動量
10.1.6 時間に依存する電磁場のポテンシャル
10.2 問題と解答
問10-1 変位電流の導入
問10-2 平行板コンデンサー内の変位電流
問10-3 変位電流で生じる磁場
問10-4 マクスウェルの方程式と変数の数
問10-5 時間変化する電磁場のスカラー・ポテンシャル
問10-6 放射ゲージによるマクスウェルの方程式
問10-7 電磁波の波動方程式
問10-8 平面波と球面波
問10-9 電磁波のポインティング・ベクトル
問10-10 横波の条件
問10-11 電磁場のエネルギーの保存式
問10-12 電流の流れる導線とポインティング・ベクトル
問10-13 電磁波の振幅の関係
問10-14 電磁波のエネルギー密度
問10-15 遠方における球面電磁波
問10-16 レーザー光のエネルギーと運動量
第11章 電磁波と物質
11.1 基礎事項
11.1.1 振動電場による物質の分極
11.1.2 誘電体中の電磁波
11.1.3 複素屈折率と電磁波の吸収
11.1.4 導体中の電磁波
11.1.5 導体中の交流電流
11.1.6 光の反射・屈折・透過
11.2 問題と解答
問11-1 交流電場の誘起する電気双極子モーメント
問11-2 誘電体中の電磁波の方程式
問11-3 誘電体中のk とω の関係
問11-4 複素屈折率
問11-5 誘電関数のω → 0 極限
問11-6 物質による電磁波の吸収
問11-7 導体中の低周波数の電磁波
問11-8 表皮厚さの数値例
問11-9 電子のプラズマ振動
問11-10 電磁波に対する物質の透明化
問11-11 導体を流れる交流電流
問11-12 電磁波の反射と透過
問11-13 光の圧力
問11-14 平行な導体板の間を伝わる電磁波
問11-15 導波管内を伝わる電磁波
第12章 電磁ポテンシャルと電磁波の放射
12.1 基礎事項
12.1.1 電磁ポテンシャルとゲージ
12.1.2 電磁場の伝わりと遅延効果
12.1.3 時間変化する電磁場の双極子近似
12.1.4 リエナール– ウィーヘルト・ポテンシャル
12.1.5 電気双極子放射
12.1.6 運動する点電荷からの放射
12.1.7 制動放射
12.1.8 物質による電磁波の散乱
12.2 問題と解答
問12-1 電磁ポテンシャルの任意性
問12-2 放射ゲージ
問12-3 放射ゲージによる真空電磁場の解
問12-4 遅延ポテンシャルとローレンツ条件
問12-5 双極子近似とローレンツ条件
問12-6 電気双極子による磁場と定電流による静磁場
問12-7 時間変化する電気双極子による電磁場
問12-8 時間変化する電気双極子のエネルギー放出
問12-9 等速直線運動をする点電荷のつくる電磁場
問12-10 等速点電荷と静止電荷のつくる電場の比較
問12-11 エネルギーを放出しない等速点電荷
問12-12 制動放射による電磁場
問12-13 円運動する荷電粒子：放射強度の方向依存性
問12-14 円運動する荷電粒子：エネルギー損失
問12-15 低速荷電粒子の制動放射
問12-16 水素原子の古典論
問12-17 トムソン散乱
問12-18 レイリー散乱
第13章 電磁場のローレンツ変換
13.1 基礎事項
13.1.1 特殊相対論のローレンツ変換
13.1.2 電磁場の変換式
13.1.3 マクスウェルの方程式のローレンツ変換不変性
13.2 問題と解答
問13-1 電磁場のローレンツ逆変換
問13-2 電荷密度と電流密度のローレンツ逆変換
問13-3 ローレンツ変換で結べない慣性系(I)
問13-4 ローレンツ変換で結べない慣性系(II)
問13-5 ウィーン・フィルタの電磁場のローレンツ変換
問13-6 電場のない慣性系からのローレンツ変換
問13-7 一定速度の座標系における点電荷の電磁場
問13-8 マクスウェルの方程式のローレンツ変換不変性
問13-9 直線電流のローレンツ変換
付録A 電磁気学に関連する物理定数, 物理量と単位
付録B 本書で利用する数学
B.1 ベクトルの規則と性質
B.1.1 内積・外積と右ネジ対応
B.1.2 微分と積分
B.2 ベクトル演算
B.2.1 勾配，発散，回転
(1) 勾配
(2) 発散
(3) 回転
B.2.2 2 重のベクトル演算
B.2.3 曲線座標による表現
B.2.4 ベクトル演算の例
B.3 積分定理
B.3.1 ガウスの定理
B.3.2 ストークスの定理
B.4 立体角
B.5 デルタ関数
1.1 基礎事項
1.1.1 クーロン力と電場
1.1.2 クーロン力の重ね合わせ
1.1.3 ガウスの法則
1.1.4 静電ポテンシャル
1.1.5 電気双極子の静電ポテンシャル
1.1.6 点電荷群と双極子場
1.1.7 静電エネルギー
1.1.8 微分形による静電場の法則
1.1.9 静電場のかたち
1.1.10 静電場のエネルギー密度
1.2 問題と解答
問1-1 クーロン力と万有引力のつりあい
問1-2 原子・分子に働くクーロン力と万有引力
問1-3 直線上の一様電荷による電場
問1-4 円板上の一様電荷による電場
問1-5 ガウスの法則の応用例
問1-6 一様な電荷密度の球内の球形空洞と電場
問1-7 一様な電荷密度の円板の中心軸上のポテンシャル
問1-8 一様な電荷密度の球の内外のポテンシャル
問1-9 一様な電荷密度の円柱の内外のポテンシャル
問1-10 電気双極子ポテンシャル
問1-11 電気双極子による静電場
問1-12 半球対をなす正負電荷の電気双極子
問1-13 平行な円板対の双極子
問1-14 電気力線のかたち
問1-15 電気双極子場の電気力線
問1-16 積分計算へのポテンシャルの応用
問1-17 電場中の電気双極子の静電エネルギー
問1-18 一様な電荷密度の球の静電エネルギー
問1-19 点電荷によるポテンシャルとラプラス方程式
問1-20 アーンショウの定理
問1-21 一様な電荷密度の球のポアソン方程式
問1-22 一様な電荷密度の円柱のポアソン方程式
問1-23 水素原子のポテンシャル
問1-24 電荷に囲まれた真空球内のポテンシャル
問1-25 静電エネルギーの密度
問1-26 電荷密度が一様な球の電場エネルギー
第2章 導体と静電場
2.1 基礎事項
2.1.1 導体の電気的性質
2.1.2 帯電した導体
2.1.3 境界値問題
2.1.4 導体の静電エネルギー
2.1.5 電気容量
2.2 問題と解答
問2-1 内部に空洞のある導体
問2-2 導体平面の前面に置いた点電荷と鏡像電荷
問2-3 点電荷のポテンシャルを与える平面電荷分布
問2-4 導体の表面電荷と一定電位の形成
問2-5 直角に折れ曲がった導体面と鏡像電荷
問2-6 導体球と点電荷：鏡像電荷
問2-7 導体球と点電荷：力とポテンシャル
問2-8 導体球と点電荷：電気双極子場
問2-9 導体球と点電荷：球面に生じる電荷密度
問2-10 導体平面に平行な線電荷
問2-11 2 次元ポテンシャル
問2-12 帯電した導体球の静電エネルギー
問2-13 地球の電気容量
問2-14 導体球対と相反定理
問2-15 平行板コンデンサー
問2-16 同軸円筒コンデンサー
問2-17 同心球殻コンデンサー
問2-18 一様な静電場中の導体球
問2-19 平行導線対コンデンサー
第3章 誘電体と静電場
3.1 基礎事項
3.1.1 分極と双極子モーメント
3.1.2 分極ベクトル
3.1.3 分極電荷
3.1.4 誘電体のガウスの法則
3.1.5 誘電体の渦なしの法則
3.1.6 等方性の誘電体
3.1.7 誘電体の境界条件
3.2 問題と解答
問3-1 分極ベクトル
問3-2 一様に分極した球内の電場
問3-3 分極電荷密度
問3-4 誘電体表面の分極電荷
問3-5 電場中の誘電体球
問3-6 誘電体中の球形小空洞
問3-7 誘電体の鏡像電荷
問3-8 板状の強誘電体
問3-9 誘電体の境界面における電場の屈折
問3-10 誘電体で満たした平行板コンデンサー
問3-11 誘電体の境界条件の導出
問3-12 2 種類の誘電体を挟んだ平行板コンデンサー
問3-13 2 層の誘電体で満たした平行板コンデンサー
問3-14 純水で半分満たした平行板コンデンサー
問3-15 電場中の誘電体のエネルギー密度
第4章 電流
4.1 基礎事項
4.1.1 電流と電荷の保存
4.1.2 伝導電流と携帯電流
4.1.3 オームの法則
4.1.4 定常電流の基本法則
4.1.5 電気伝導の微視的扱い
4.1.6 伝導電流とジュール熱
4.1.7 定常電流と直流回路
4.2 問題と解答
問4-1 オームの法則の微視的表現
問4-2 異種導体の境界を横切る電流
問4-3 導線内の電場
問4-4 伝導電子の運動
問4-5 ホイートストン・ブリッジ：抵抗測定
問4-6 ホイートストン・ブリッジ：中央経路の電流
問4-7 合成抵抗
問4-8 空間に分布する媒質の電気抵抗
問4-9 媒質で満たした同軸円筒間の電気抵抗
問4-10 媒質中の小球間の電気抵抗
問4-11 荷電粒子の位置の検出
問4-12 同軸円筒間の媒質に生じるジュール熱
第5章 電流と静磁場
5.1 基礎事項
5.1.1 磁場中の電流に働く力
5.1.2 ローレンツ力
5.1.3 ビオ・サバールの法則
5.1.4 アンペールの法則
5.1.5 ベクトル・ポテンシャル
5.1.6 磁気双極子
5.2 問題と解答
問5-1 電流間に働く力
問5-2 直線電流のまわりの磁場
問5-3 折れ曲がる電流による磁場
問5-4 磁場中の円電流に働く力
問5-5 伝導電子に働くローレンツ力
問5-6 平面上の電流がつくる磁場の対称性
問5-7 円電流対の鏡映面上における磁場
問5-8 円電流の中心軸上の磁場
問5-9 無限に長いソレノイド
問5-10 コイルによる地磁気の消去
問5-11 有限な長さのソレノイド
問5-12 トロイドのつくる磁場
問5-13 長い円柱形導線の内外の磁場
問5-14 空洞のある導線による磁場
問5-15 導体板を流れる電流による磁場
問5-16 平面電流による磁場
問5-17 走るコンデンサーによる磁場
問5-18 ベクトル・ポテンシャルの任意性
問5-19 直線電流のベクトル・ポテンシャル
問5-20 コイルによる磁束
問5-21 ベクトル・ポテンシャルと磁束
問5-22 帯電した回転球の磁気双極子モーメント
問5-23 磁気双極子による磁場
第6章 物質の磁気的性質
6.1 基礎事項
6.1.1 磁化ベクトルと磁化電流
6.1.2 磁性の種類
6.1.3 物質中の磁場の基本法則
6.1.4 常磁性，反磁性の関係式
6.1.5 静磁場の境界条件
6.1.6 磁気スカラー・ポテンシャル
6.1.7 磁石
6.2 問題と解答
問6-1 円軌道を回る電子の磁気双極子モーメント
問6-2 磁化電流密度
問6-3 磁化した円柱と磁化電流
問6-4 磁性体の空洞内の磁場
問6-5 磁場の屈折
問6-6 磁場内の磁性体板の磁化
問6-7 磁性体芯のコイル
問6-8 磁気スカラー・ポテンシャルの解
問6-9 一様に磁化した球の磁気スカラー・ポテンシャル
問6-10 一様に磁化した球の内外の磁場
問6-11 球状コイルでつくる一様磁場
問6-12 一様な磁場内の球
問6-13 円柱形の棒磁石
問6-14 板状の磁石
問6-15 円環状磁石
問6-16 磁石の磁極間の引力
第7章 電磁場内の荷電粒子の運動
7.1 基礎事項
7.1.1 荷電粒子の加速
7.1.2 電場，磁場による偏向
7.1.3 磁場中のらせん運動
7.1.4 直交する電場と磁場
7.2 問題と解答
問7-1 エネルギーと質量
問7-2 加速した粒子の速度
問7-3 電場による荷電粒子の偏向とエネルギー変化
問7-4 異なる電位の境界における荷電粒子の屈折
問7-5 磁場内の荷電粒子の相対論による扱い
問7-6 磁場による荷電粒子の偏向
問7-7 磁場中の荷電粒子の運動
問7-8 電気伝導のホール効果
問7-9 ウィーン・フィルタによる荷電粒子の選別
問7-10 磁場内の電子の振動
第8章 電磁誘導
8.1 基礎事項
8.1.1 誘導起電力の発生
8.1.2 インダクタンス
8.1.3 磁場のエネルギー
8.2 問題と解答
問8-1 磁場中の導体
問8-2 磁場中を走る導線
問8-3 磁場中を回転する導線
問8-4 電流の近くを走る導線
問8-5 磁場中の導線回路
問8-6 誘導起電力が一定になる条件
問8-7 膨らむ円形コイル
問8-8 磁場中を回転する導体棒
問8-9 単極誘導
問8-10 交流発電機とモーターの原理
問8-11 電流から遠ざかるコイル
問8-12 ファラデーの電磁誘導則の微分形
問8-13 ソレノイドの自己インダクタンス
問8-14 相互インダクタンスの相反定理
問8-15 ソレノイドを囲むコイル
問8-16 離れて向かい合う2 コイル
問8-17 直線電流と四角形コイルの相互インダクタンス
問8-18 平面上の同心コイル対
問8-19 平行に並べた大小の同心コイル対
問8-20 コイルを含む回路(RL 回路)
問8-21 コイルを含む回路(LC 回路)
問8-22 隣接する2 コイルの蓄えるエネルギー
問8-23 一体化する2 コイル
第9章 交流回路
9.1 基礎事項
9.1.1 交流と位相
9.1.2 交流の複素数表示
9.1.3 交流の回路要素とインピーダンス
9.1.4 合成インピーダンスとキルヒホッフの法則
9.2 問題と解答
問9-1 交流と実効値
問9-2 直列LRC 回路
問9-3 並列LRC 回路
問9-4 インピーダンスと消費電力
問9-5 インピーダンス整合
問9-6 インピーダンスのベクトル表示
問9-7 ウィーン・ブリッジ
第10章 マクスウェルの方程式
10.1 基礎事項
10.1.1 時間変化する電磁場
10.1.2 変位電流
10.1.3 光と電磁波
10.1.4 ポインティング・ベクトル
10.1.5 電磁場の運動量
10.1.6 時間に依存する電磁場のポテンシャル
10.2 問題と解答
問10-1 変位電流の導入
問10-2 平行板コンデンサー内の変位電流
問10-3 変位電流で生じる磁場
問10-4 マクスウェルの方程式と変数の数
問10-5 時間変化する電磁場のスカラー・ポテンシャル
問10-6 放射ゲージによるマクスウェルの方程式
問10-7 電磁波の波動方程式
問10-8 平面波と球面波
問10-9 電磁波のポインティング・ベクトル
問10-10 横波の条件
問10-11 電磁場のエネルギーの保存式
問10-12 電流の流れる導線とポインティング・ベクトル
問10-13 電磁波の振幅の関係
問10-14 電磁波のエネルギー密度
問10-15 遠方における球面電磁波
問10-16 レーザー光のエネルギーと運動量
第11章 電磁波と物質
11.1 基礎事項
11.1.1 振動電場による物質の分極
11.1.2 誘電体中の電磁波
11.1.3 複素屈折率と電磁波の吸収
11.1.4 導体中の電磁波
11.1.5 導体中の交流電流
11.1.6 光の反射・屈折・透過
11.2 問題と解答
問11-1 交流電場の誘起する電気双極子モーメント
問11-2 誘電体中の電磁波の方程式
問11-3 誘電体中のk とω の関係
問11-4 複素屈折率
問11-5 誘電関数のω → 0 極限
問11-6 物質による電磁波の吸収
問11-7 導体中の低周波数の電磁波
問11-8 表皮厚さの数値例
問11-9 電子のプラズマ振動
問11-10 電磁波に対する物質の透明化
問11-11 導体を流れる交流電流
問11-12 電磁波の反射と透過
問11-13 光の圧力
問11-14 平行な導体板の間を伝わる電磁波
問11-15 導波管内を伝わる電磁波
第12章 電磁ポテンシャルと電磁波の放射
12.1 基礎事項
12.1.1 電磁ポテンシャルとゲージ
12.1.2 電磁場の伝わりと遅延効果
12.1.3 時間変化する電磁場の双極子近似
12.1.4 リエナール– ウィーヘルト・ポテンシャル
12.1.5 電気双極子放射
12.1.6 運動する点電荷からの放射
12.1.7 制動放射
12.1.8 物質による電磁波の散乱
12.2 問題と解答
問12-1 電磁ポテンシャルの任意性
問12-2 放射ゲージ
問12-3 放射ゲージによる真空電磁場の解
問12-4 遅延ポテンシャルとローレンツ条件
問12-5 双極子近似とローレンツ条件
問12-6 電気双極子による磁場と定電流による静磁場
問12-7 時間変化する電気双極子による電磁場
問12-8 時間変化する電気双極子のエネルギー放出
問12-9 等速直線運動をする点電荷のつくる電磁場
問12-10 等速点電荷と静止電荷のつくる電場の比較
問12-11 エネルギーを放出しない等速点電荷
問12-12 制動放射による電磁場
問12-13 円運動する荷電粒子：放射強度の方向依存性
問12-14 円運動する荷電粒子：エネルギー損失
問12-15 低速荷電粒子の制動放射
問12-16 水素原子の古典論
問12-17 トムソン散乱
問12-18 レイリー散乱
第13章 電磁場のローレンツ変換
13.1 基礎事項
13.1.1 特殊相対論のローレンツ変換
13.1.2 電磁場の変換式
13.1.3 マクスウェルの方程式のローレンツ変換不変性
13.2 問題と解答
問13-1 電磁場のローレンツ逆変換
問13-2 電荷密度と電流密度のローレンツ逆変換
問13-3 ローレンツ変換で結べない慣性系(I)
問13-4 ローレンツ変換で結べない慣性系(II)
問13-5 ウィーン・フィルタの電磁場のローレンツ変換
問13-6 電場のない慣性系からのローレンツ変換
問13-7 一定速度の座標系における点電荷の電磁場
問13-8 マクスウェルの方程式のローレンツ変換不変性
問13-9 直線電流のローレンツ変換
付録A 電磁気学に関連する物理定数, 物理量と単位
付録B 本書で利用する数学
B.1 ベクトルの規則と性質
B.1.1 内積・外積と右ネジ対応
B.1.2 微分と積分
B.2 ベクトル演算
B.2.1 勾配，発散，回転
(1) 勾配
(2) 発散
(3) 回転
B.2.2 2 重のベクトル演算
B.2.3 曲線座標による表現
B.2.4 ベクトル演算の例
B.3 積分定理
B.3.1 ガウスの定理
B.3.2 ストークスの定理
B.4 立体角
B.5 デルタ関数
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