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書籍詳細

複合領域シミュレーションのための   電気・機械系の力学

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長松昌男 北海道工大准教授 博士(工学) 著・発行

長松昭男 東工大名誉教授 工博 著

発行年月日:2013/01/18 , 判 型: B5,  ページ数:360頁

ISBN:978-4-339-08226-5,  定 価:3,672円 (本体3,400円+税)

本書は「力学と運動」,「電気と磁気」の2編で構成される。機械力学と電磁気学をそれぞれ詳細に解説したうえで,随所で互いに関連付け,両分野を同時に初歩から学ぶことを可能とした。従来にはない,学際領域の工学専門書。

【目次】

第1編 力と運動
1.1 力
1.1.1 力とは
1.1.2 1点に作用する力
1.1.3 物体に作用する力
第1編 力と運動
1.1 力
1.1.1 力とは
1.1.2 1点に作用する力
1.1.3 物体に作用する力
1.1.3.1 作用点が異なる平面力の合成
1.1.3.2 力のモーメント
1.1.3.3 偶力
1.2 運動
1.2.1 質点の運動
1.2.1.1 運動の定義
(1) 速度
(2) 加速度
1.2.1.2 極座標による表現
(1) 平面運動
(2) 空間運動
1.2.2 剛体の運動
1.2.2.1 並進と回転
1.2.2.2 平面運動
1.2.2.3 瞬間中心
1.2.2.4 空間運動
1.2.3 相対運動
1.2.3.1 平面運動
1.2.3.2 空間運動
1.3 ニュートンの法則
1.3.1 ニュートンの力学認識
1.3.2 慣性の法則
1.3.3 運動の法則
1.3.4 作用反作用の法則
1.4 エネルギーと運動量
1.4.1 エネルギーと仕事
1.4.1.1 エネルギーとは
1.4.1.2 エネルギーの保存
1.4.1.3 仕事とは
1.4.2 力学的エネルギー
1.4.2.1 運動エネルギー
1.4.2.2 位置エネルギー
1.4.2.3 力学的エネルギー保存の法則
1.4.3 運動量
1.4.4 角運動量
1.5 質点と質点系の力学
1.5.1 質点の力学
1.5.1.1 放物体の運動
(1) 重力による運動
(2) 空気抵抗の下での運動
1.5.1.2 拘束運動
1.5.1.3 惑星の運動
(1) ケプラーの法則と万有引力
(2) 潮汐
(3) 中心力による運動
1.5.2 質点系の力学
1.5.2.1 重心の運動と力学的エネルギー
1.5.2.2 運動量
1.5.2.3 角運動量
1.5.2.4 2体問題
1.6 剛体の力学
1.6.1 回転運動と慣性モーメント
1.6.1.1 慣性モーメントとは
1.6.1.2 慣性モーメントと慣性乗積
(1) 回転軸の位置移動
(2) 座標の回転変換
1.6.2 回転体の力学
1.6.3 平面運動
1.6.4 空間運動
1.6.4.1 オイラー角
1.6.4.2 オイラーの運動方程式
1.6.4.3 こまの運動
(1) 軸の1点を支えたこま
(2) 重心を支えたこま
(3) ジャイロ
1.7 振動
1.7.1  自由振動
1.7.1.1 力学特性と運動方程式
1.7.1.2 不減衰系
(1) 固有振動数
(2) 運動方程式の解
(3) 力学的エネルギー
(4) 振動のからくり
1.7.1.3 減衰系
(1) 運動方程式の解
(2) 振動のからくり
1.7.2 強制振動
1.7.2.1 不減衰系
(1) 運動方程式の解
(2) 共振のからくり
1.7.2.2 減衰系
(1) 運動方程式の解
(2) 共振のからくり
(3) 基礎の振動
1.7.3 自励振動
1.7.3.1 自励振動とは
1.7.3.2 自励振動の解析
1.7.3.3 自励振動のからくり
(1) バイオリン
(2) カルマン渦
(3) フラッタ
1.7.4 波動
1.7.4.1 弦の振動
(1) 波動方程式
(2) 波動方程式の解
(3) 初期条件の導入
(4) 境界条件の導入1:一端固定
(5) 境界条件の導入2:両端固定
1.7.4.2 棒の縦振動
1.7.4.3 音波
(1) 気体の弾性
(2) 平面波
1.8 力学の改革
1.8.1 力学の考え方
1.8.1.1 在来力学の流儀
1.8.1.2 因果関係
1.8.1.3 対称性
1.8.1.4 今なぜ改革か
1.8.2 状態量
1.8.2.1 基本状態量
1.8.2.2 不確定性原理と状態量
1.8.3 質量と弾性
1.8.3.1 力学特性の考え方
1.8.3.2 機能
1.8.3.3 質量と弾性の対比
1.8.3.4 接続
1.8.4 粘性
1.8.4.1 歴史上の背景
1.8.4.2 機能
1.8.4.3 力エネルギー場と粘性
1.8.4.4 発生機構
(1) 原子間の力エネルギー場と粘性
(2) 力学的エネルギーの散逸
(3) 速度に比例する抵抗力を生じる理由
1.8.4.5 固体液体気体の物性
1.8.5 ニュートンの3法則の対称性
1.8.5.1 力学法則の因果関係と対称性
1.8.5.2 新しい3法則
1.8.5.3 速度の作用と反作用
(1) 速度の作用
(2) 速度の反作用
(3) 弾性に与える速度の作用と反作用
1.8.6 運動量の法則の対称性
1.8.6.1 歴史的背景と現在の認識
1.8.6.2 対称性の導入
1.8.6.3 単位系
1.8.7 力学的エネルギーの対称性
1.8.7.1 運動エネルギーと力エネルギー
1.8.7.2 仕事と力学的エネルギー
1.8.7.3 不確定性原理と力学的エネルギー
1.8.8 力の釣合
1.8.8.1 力の釣合とは
1.8.8.2 力の釣合と作用反作用の法則
1.8.9 速度の連続
1.8.10 慣性力
1.8.10.1 慣性力とは
1.8.10.2 慣性力と力の釣合
1.8.11 概念と法則の対称性
1.9 解析力学
1.9.1 解析力学とは
1.9.2 ラグランジュの方程式
1.9.2.1 座標の一般化
1.9.2.2 力の一般化
1.9.2.3 運動量の一般化
1.9.2.4 ラグランジュ関数
1.9.2.5 ハミルトンの原理からの導出
1.9.3 ハミルトンの正準方程式
1.9.3.1 状態変数の変換
1.9.3.2 ラグランジュの方程式からの導出
1.9.3.3 ハミルトンの原理からの導出

第2編 電気と磁気
2.1 電界
2.1.1 電荷
2.1.1.1 電荷とは
2.1.1.2 電荷保存の法則
2.1.1.3 クーロンの法則
(1) クーロン力
(2) MKSA有理単位系
2.1.2 電界
2.1.2.1 電界とは
(1) 遠隔作用と近接作用
(2) 電界と電気力線
(3) 自己力
2.1.2.2 ガウスの法則
2.1.3 電位
2.1.3.1 電位とは
2.1.3.2 ポテンシャル場と作用
2.1.3.3 電気双極子
2.2 導体と誘電体
2.2.1 導体
2.2.1.1 導体とは
2.2.1.2 導体内の電界
2.2.2 コンデンサ
2.2.2.1 コンデンサとは
(1) コンデンサと静電容量
(2) 平行板コンデンサ
(3) 同心球コンデンサ
(4) 同軸線路
2.2.2.2 コンデンサの接続
2.2.2.3 電界のエネルギー
(1) 静電エネルギー
(2) 極板間に働く力
(3) 帯電球の静電エネルギー
2.2.3 誘電体
2.2.3.1 誘電体とは
2.2.3.2 電束
2.2.3.3 ガウスの法則
2.2.3.4 誘電率
2.3 電流と抵抗
2.3.1 電流
2.3.1.1 電流とは
2.3.1.2 電流の物理学的考察
2.3.2 抵抗
2.3.2.1 オームの法則
2.3.2.2 抵抗の物理学的考察
2.3.2.3 抵抗の温度依存性
2.3.2.4 ジュールの法則
2.3.2.5 抵抗の接続
2.3.3 電源と起電力
2.4 磁界
2.4.1 磁気現象
2.4.1.1 磁荷
2.4.1.2 電流間に働く力
2.4.1.3 磁界
2.4.2 静磁界の基本法則
2.4.2.1 静磁界に関するガウスの法則
2.4.2.2 アンペアの法則
2.4.3 ビオサバールの法則
2.4.3.1 ビオサバールの法則とは
2.4.3.2 ビオサバールの法則の導出
2.4.4 磁界内の電流に作用する力
2.4.4.1 アンペアの力
2.4.4.2 コイルに作用する力のモーメント
2.4.4.3 ローレンツ力
2.4.5 小さい磁石
2.4.5.1 円形電流と磁気双極子
2.4.5.2 磁荷に作用する力
2.4.5.3 小さい磁石が作る磁界
2.4.6 磁性体中の磁界
2.4.6.1 磁化
2.4.6.2 磁性体
2.5 電磁誘導
2.5.1 変化する電界と磁界
2.5.1.1 基本法則
2.5.1.2 電荷保存の法則
2.5.1.3 アンペアの法則の一般化
2.5.1.4 ファラデーの法則
2.5.1.5 準定常電流
2.5.1.6 磁束中を運動する回路
(1) コイルの面積変化による起電力
(2) 交流発電機
(3) 単極誘導
2.5.2 インダクタンス
2.5.2.1 インダクタンスとは
(1) 自己インダクタンス
(2) 相互インダクタンス299
(3) 自己インダクタンスと相互インダクタンスの関係
2.5.2.2 インダクタンスの接続
(1) 直列接続
(2) 並列接続
2.5.2.3 いろいろなインダクタンス
(1) 環状ソレノイド
(2) 円筒ソレノイド
(3) 2重円筒ソレノイド
(4) 同軸線路
(5) 発電機のインダクタンス
2.5.2.4 磁界のエネルギー
2.6 電気回路
2.6.1 直流回路
2.6.1.1 キルヒホッフの法則
2.6.1.2 重ねの理
2.6.1.3 テブナンの定理
2.6.2 交流回路
2.6.2.1 交流とは
2.6.2.2 電気回路素子
(1) 抵抗
(2) コイル
(3) コンデンサ
(4) 抵抗,コイル,コンデンサの組合せ
(5) 変圧器
2.6.3 過渡現象
2.6.3.1 R-L回路
2.6.3.2 R-C回路
2.6.3.3 R-L-C回路
(1) 時刻歴現象
(2) エネルギー保存の法則
2.7 電磁波
2.7.1 マクスウェルの方程式
2.7.1.1 積分形
2.7.1.2 微分形
2.7.2 電磁波とは
2.7.2.1 波動関数と波動方程式
2.7.2.2 マクスウェルの方程式から電磁波へ
2.7.2.3 電磁波のエネルギー
2.8 電磁気学のまとめ
2.8.1 電気と磁気の対応関係
2.8.2 法則の整理

参考文献
索引

在庫は時期によりまして変動することがございますので、ご了承ください。