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  電磁気学

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稲垣直樹 名工大名誉教授・南山大元教授 工博 著

発行年月日:1999/05/13 , 判 型: A5,  ページ数:288頁

ISBN:978-4-339-00711-4,  定 価:3,780円 (本体3,500円+税)

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電磁気学の基本を論理面を重視して述べた。クーロンの法則からマクスウェルの方程式まで,基礎法則を積分形と微分形で説明した。キーワード,例題と解答,コーヒーブレークとゼミナールのコラム,章末問題を含む14章と付録から成る。

【目次】

1. 電荷と静電界
 1.1 電気と磁器
 1.2 摩擦電気と電荷
 1.3 電荷と電流
 1.4 クーロンの法則と電界
1. 電荷と静電界
 1.1 電気と磁器
 1.2 摩擦電気と電荷
 1.3 電荷と電流
 1.4 クーロンの法則と電界
 1.5 分布電荷
 1.6 電束とガウスの定理
   章末問題
2. 渦なしの場と電位
 2.1 静電界中の点電荷の移動と電位
 2.2 保存力の場
 2.3 保存力の場と渦なしの場
 2.4 電位の勾配による電界の表現
 2.5 ポアソンの方程式とラプラスの方程式
 2.6 電気力線と等電位線
  2.6.1 直線上点電荷列のつくる電気力線
  2.6.2 平行線電荷列のつくる等電位面
   章末問題
3. 導体と静電界
 3.1 導体表面の境界条件
 3.2 導体系の境界値問題と解の一意性
  3.2.1 ディリクレー形問題
  3.2.2 ノイマン形問題
 3.3 電位係数と容量係数、誘導係数
 3.4 映像法
  3.4.1 平面導体と点電荷の場合
  3.4.2 平面導体コーナと点電荷
  3.4.3 導体球と点電荷
 3.5 コンデンサ中の電気エネルギー密度
 3.6 導体系のもつエネルギー
 3.7 導体面に働く圧力
   章末問題
4. ラプラスの方程式の解
 4.1 ラプラスの方程式の変数分離解
  4.1.1 平行板コンデンサ
  4.1.2 半無限直方体
  4.1.3 有限直方体
 4.2 ラブラシアンの働き
 4.3 2次元静電界と複素関数論
  4.3.1 解析関数とコーシー・リーマンの関係
  4.3.2 等角写像
  4.3.3 電位関数と電束関数
  4.3.4 初等関数とその応用
  4.3.5 その他の初等関数
  4.3.6 コーシーの積分公式の応用
   章末問題
5. 誘導体
 5.1 分極
 5.2 真電荷と分極電荷
 5.3 誘導体を含むコンデンサ
 5.4 誘電体境界と境界条件
  5.4.1 電気力戦の屈折
  5.4.2 二種誘電体境界と映像電荷法
  5.4.3 一様電界中に誘電体球をおいた場合
   章末問題
6. 電気エネルギーと力
 6.1 誘電体中の分布エネルギー
 6.2 ファラデー管とマクスウェルの応力
 6.3 コンデンサに働く力
  6.3.1 静電容量が電極間隔の関数のとき
  6.3.2 静電容量が電極間角度の関数のとき
 6.4 圧電効果
   章末問題
7. 電流と抵抗
 7.1 電界に比例する電流密度
 7.2 集中定数とオームの法則
  7.2.1 抵抗の温度特性
 7.3 半導体
 7.4 熱電気現象
  7.4.1 ゼーベック効果
  7.4.2 ペルチェ効果
  7.4.3 トムソン効果
 7.5 超伝導
 7.6 興味深い抵抗回路
  7.6.1 立体抵抗回路  
  7.6.2 繰返し回路
  7.6.3 無限平面回路
 7.7 ジュール熱最小の原理
 7.8 電流の場と静電界のアナロジー
  7.8.1 静電容量と抵抗
 7.9 分布抵抗線路
  7.9.1 損失性導線上の電圧と電流の分布
   章末問題
8. 磁気力の場
 8.1 磁気力
  8.1.1 磁荷に関するクーロンの法則
  8.1.2 磁界と磁力線
  8.1.3 モノポール
 8.2 電流の作る磁界
  8.2.1 磁束密度の定義
 8.3 アンペアの周回積分の法則
 8.4 電流間に働く力
 8.5 ビオ・サバールの法則
 8.6 微小円電流と磁気ダイポール
 8.7 ループ電流に働くトルク
   章末問題
9. わき出しなしの場とベクトルポテンシャル
 9.1 連続電流分布と磁界
 9.2 磁束密度の発散 
 9.3 ベクトルポテンシャル
  9.3.1 ベクトルポテンシャルの計算
 9.4 磁力線
   章末問題
10. 電磁誘導とインダクタンス
 10.1 ファラデーの法則
 10.2 インダクタンス
  10.2.1 無限長ソレノイド
  10.2.2 有限長ソレノイド
  10.2.3 無端ソレノイド
  10.2.4 ノイマンの公式
 10.3 導体の運動による起電力
  10.3.1 導体が磁束を切るために生じる起電力
  10.3.2 単極誘導
 10.4 連続系の電磁誘導の法則
   章末問題
11. 磁性体
 11.1 磁気誘導
  11.1.1 磁化の定義
  11.1.2 磁化電流
  11.1.3 境界面上の磁化電流
 11.2 磁界と真電流
  11.2.1 磁化率と透磁率
  11.2.2 物質の磁性による分類
 11.3 磁性体境界面における境界条件
 11.4 磁気回路
 11.5 強磁性体
  11.5.1 強磁性体の透磁率
 11.6 永久磁石
   章末問題
12. 磁気エネルギーと力
 12.1 電流のつくる磁界のエネルギー
 12.2 空間の磁気的エネルギー密度
  12.2.1 ヒステリシス損
 12.3 インダクタンス系のエネルギー
 12.4 電流の流れている回路に働く力
 12.5 導体内の電流分布
  12.5.1 導体内の電流分布の基本式
  12.5.2 表皮効果
  12.5.3 渦電流
 12.6 ローレンツ力
  12.6.1 荷電粒子の運動
 12.7 ホール効果
   章末問題
13. 電気学と磁気学の森
 13.1 4ベクトルの導入
  13.1.1 電界と磁束密度の力による導入と特性
  13.1.2 真電荷と電束密度の定義および真電流と磁界の定義
 13.2 電気と磁気の相似性
  13.2.1 蓄積エネルギー
  13.2.2 磁極
  13.2.3 磁位
  13.2.4 誘電体を含む境界値問題と磁性体を含む境界値問題
 13.3 磁石内外の磁界と磁束密度
  13.3.1 球形磁石
  13.3.2 板状磁石
  13.3.3 棒磁石に働くトルク
  13.3.4 任意形状磁石の一般理論
   章末問題
14. マクスウェルの方程式と電磁波
 14.1 コンデンサを含む回路の交流電流と磁界
 14.2 変位電流
 14.3 マクスウェルの方程式
 14.4 自由空間中の電磁界
 14.5 電磁波
  14.5.1 定位相面
  14.5.2 平面波の電界と磁界
  14.5.3 一般媒質中の平面波
 14.6 ポインティングベクトル
  14.6.1 直流回路に対する電力流ベクトル
 14.7 電磁波の応用
  14.7.1 アンテナからの放射
  14.7.2 遅延ポテンシャル
  14.7.3 微小ダイポール
  14.7.4 放射電磁界
  14.7.5 微小ダイポールアンテナの周りの電気力線
   章末問題
   付録
    A. 電磁気の定数と単位
    B. ギリシャ文字と用法
    C. ベクトル解析の公式
   参考文献
   章末問題の略解
   索引


 

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