アグネ技術センターHOME   会社案内 |  測定・分析部門 |  お問合わせ |  注文方法 |  サイトリンク | 

TOP 新刊案内 書籍 雑誌 常備店
出版部門 TOP  >  書籍  >  電気と磁気の物語


電気と磁気の物語 電気と磁気の物語

米満 澄 著

2009年12月15日 初版1刷
ISBN 978-4-901496-52-0 C3042
発行 アグネ技術センター
A5判・並製/ 344頁
定価 3,024円(本体価格2,800円+税 8%)

→厚さ:17mm,重さ:510g

この「物語」は電磁場に関するマクスウエルの方程式を、できる限り数式を使わずに文章で表現する。
著者は元東京都立大学教授、元東京都立航空工業高等専門学校長。学生に人気が高かった著者の講義を髣髴とさせる軽妙な語り口に引き込まれて読み進めるうちに、物理学のほんとうの面白さを感じることができるだろう。

「物理学のほんとうの面白さは一見無関係に見えてくる諸現象が、実は互いに関連しあっていて、そこを掘り下げていくと、たった一つか二つの法則が浮かび上がってくる。その法則によって自然界の森羅万象が見事に説明される。そこのところです。」(著者のことば)

[目次]

まえがき

第1講 電気・磁気という言葉
    講師の挨拶
    第1講のまとめ

第2講 流れの場
    講師の挨拶
    気圧
    風
    水の流れ
    流線
    流線を数える
    電場と磁場
    ベクトル場のまとめ

第3講 電荷
    講師の挨拶
    「気」のもうひとつの意味
    電気の微粒子
    物質の中の電荷
    原子の構造
    イオン
    テスト電荷
    電荷のバランス
    第3講のまとめ

第4講 数の表現と数式
    講師の挨拶
    大きな数
    1と小さな数
    式は文章
    世界共通の言葉
    第4講のまとめ

第5講 単位の話
    講師の挨拶
    MKSA-単位系
    誘導単位
    仕事とエネルギーの単位
    最後に単位に関する注意
    第5講のまとめ

第6講 マクスウエルの方程式
    講師の挨拶
    マクスウエルの業績
    第1方程式
    第4方程式
    第2,第3方程式
    生物とロボット
    弱い電場と強い磁場
    第6講のまとめ

第7講 遠達作用と媒達作用
    講師の挨拶
    月は落ちる?
    逆2乗の力
    ちょっとした思考実験
    力の伝播
    電場としての説明
    第7講のまとめ

第8講 電場は3次元の絨毯
    講師の挨拶
    電場を探る道具としてのプローブ
    電気力線を探る
    電位
    等電位面
    電位差
    電位差の単位
    3次元の絨毯
    電気力線を数える
    第8講のまとめ

第9講 静電場の性質
    講師の挨拶
    静電場の性質
    湧き口と吸い込み口
    電気力線の性質
    電気力線が渦を巻くことがあるか?
    第9講のまとめ

第10講 点電荷の周りの電場
    講師の挨拶
    点電荷+Qのまわりの電場
    球対称の電場
    等電位面間の電位差
    電位ゼロの点
    電気力線の数
    ガウスの法則
    電気力線の行く先
    電気双極子
    第10講のまとめ

第11講 導体
    講師の挨拶
    金属
    伝導電子
    金属銅の構造
    帯電している導体の内部
    導体表面の電荷分布
    尖端放電
    第11講のまとめ

第12講 静電遮蔽
    講師の挨拶
    導体内の空洞
    空間の分割
    鏡像
    静電遮蔽の応用
    第12講のまとめ

第13講 一様に帯電した平面
    講師の挨拶
    一様に帯電している無限に広がった平面
    電場の強さ
    平行平面板コンデンサー
    平行平面板コンデンサーの等電位面
    電気二重層
    電池
    第13講のまとめ

第14講 コンデンサー
    講師の挨拶
    コンデンサーを電池につなぐ
    静電容量(キャパシティ)
    静電容量の単位
    コンデンサーを電池につなぐときの具体的な数値
    強い電場と弱い電場
    電気二重層を引き離す
    第14講のまとめ

第15講 物質の分極
    講師の挨拶
    誘電体
    原子の分極
    物質による分極の違い
    分子の分極
    電場のなかで双極子に加わる力
    固体の誘電体
    誘電体内部の電場
    比誘電率
    第15講のまとめ

第16講 いろいろなコンデンサー
    講師の挨拶
    コンデンサーの祖先−ライデン瓶
    回路部品としてのコンデンサー
    球殻コンデンサー
    球の静電容量
    実際の数値
    第16講のまとめ

第17講 空中電気と雷の話−I
    講師の挨拶
    大気中の電荷
    球殻コンデンサー模型
    空中電場
    雷をつかまえた人
    第17講のまとめ

第18講 空中電気と雷の話−II
    講師の挨拶
    雷雲
    ウィルソンの説
    火山の噴火
    第18講のまとめ

第19講 非定常状態と電流−I
    講師の挨拶
    電流の場
    電場と電流の場の違い
    電流に関するガウスの法則
    比抵抗,回路,オームの法則
    具体的な数値,電池から供給されるエネルギー
    キャリヤーの速度
    第19講のまとめ

第20講 非定常状態と電流−II
    講師の挨拶
    ある思考実験
    電束電流
    静電場のエネルギー
    非定常場と定常場の違い
    第20講のまとめ

第21講 磁気の世界へのご案内
    講師の挨拶
    人類と磁気との付き合い
    人工の磁気
    人工の棒磁石
    アンペールの分子電流仮説
    分子電流仮説の限界
    原子構造と磁性
    電磁誘導
    電気機械
    時間変化する電流・電圧
    量子力学の理解のために
    電磁波の伝播
    第21講のまとめ

第22講 磁場を探る
    講師の挨拶
    磁場を探る道具−磁気モーメント
    磁力線をたどる
    流れの場と磁場
    磁場の強さ
    実験的に磁場の強さの単位を決める
    直線電流を使う
    磁場を図に描く
    おまけ
    慣性系
    第22講のまとめ

第23講 右と左がある世界
    講師の挨拶
    渦
    回転運動のトルク
    ベクトル積
    軸性ベクトル
    角ベクトル
    面ベクトル
   角速度ベクトル
   スカラー積
   べクトル積で左手の法則を表す
   第23講のまとめ

第24講 磁力線をたどる
    講師の挨拶
    アンペール
    再び磁力線探検
    軸対称な磁場
    透磁率m0の値を見積もる
    式(24-1)の拡張
    もっと一般的な式(24-5)への拡張
    第24講のまとめ

第25講 磁気モーメント
    講師の挨拶
    アンペールの仮説
    電場中に置かれた電気双極子の振舞い
    分子電流が磁場から受けるトルク
    電気双極子の電場と磁気モーメントの磁場
    分子電流は存在するか?
    第25講のまとめ

第26講 一様な磁場
    講師の挨拶
    円筒状の電流が作る磁場
    無端ソレノイドの外側の磁場
    無端ソレノイドの内側の磁場
    有限なソレノイド
    コイル
    具体的数値の計算
    第26講のまとめ

第27講 物質と磁化
    講師の挨拶
    分子電流を面上に並べる
    分子電流が並んでいる面を縦に重ねる
    束縛電流(見立ての電流)
    円筒状の物体の磁化
    非磁性物質
    第27講のまとめ

第28講 主に古典力学による電子の運動
    講師の挨拶
    力・速度・加速度・運動量
    ロケットの加速
    電子の回転運動
    リング電流の磁気モーメント
    ボーア磁子
    スピン角運動量
    第28講のまとめ

第29講 電子の運動と原子の構造
    講師の挨拶
    人工衛星の運動と,電子の運動
    状態について
    水素原子の電子状態
    有限な角運動量状態
    磁気量子数
    水素以外の元素の原子構造
    Na原子の構造
    遷移元素
    第29講のまとめ

第30講 強磁性という現象
    講師の挨拶
    いろいろな磁場の大きさ
    分子磁場
    鉄(26Fe),コバルト(27Co),ニッケル(28Ni),銅(29Cu)
    バンドの模式図
    ニッケルのエネルギーバンド
    交換相互作用
    強磁性体としてのニッケル
    第30講のまとめ

第31講 強磁性体
    講師の挨拶
    磁区構造
    磁気変態と消磁
    磁化曲線
    履歴曲線の説明
    第31講のまとめ

第32講 電磁誘導
    講師の挨拶
    クライマックス
    マクスウエルの第2方程式
    簡単な模型
    起電力と誘導電流
    レンツの法則
    磁力線の運動
    変化の相対性
    渦電流
    第32講のまとめ

第33講 自己誘導と相互誘導
    講師の挨拶
    自己誘導
    インダクタンスの単位と大きさ
    何故インダクタンス?
    磁場のエネルギー
    鉄芯をコイルに挿入する
    相互インダクタンス
    第33講のまとめ

第34講 電気機械
    講師の挨拶
    産業革命
    電場のエネルギー密度
    磁場のエネルギー密度
    電磁石
    発電機
    変圧器
    送電
    誘導電動機
    第34講のまとめ

第35講 信号の解析
    講師の挨拶
    信号の運び手−光と音
    高調波(ハーモニックス)
    矩形波のフーリエ分解
    正弦波
    フーリエ解析(スペクトル解析)
    RCL直列回路に正弦波形の電圧を加える
    第35講のまとめ

第36講 電磁場の変化の伝播
    講師の挨拶
    電磁波の存在
    変化する電場
    マクスウエルの第3方程式(M3)
    e0m0の単位

    e0m0の数値の大きさ
    面電流の磁場
    磁場の変化の伝播
    マクスウエルの第2方程式(M2)
    磁場の伝播に伴う電場
    第36講のまとめ

第37講 正弦波電磁場の伝播
    講師の挨拶
    正弦波形電磁場の空間変化
    電場と磁場の空間変化
    波動方程式
    電磁波と文明
    講師の最後の挨拶

APPENDIX[講師控室での会話]
  P1 波動関数とは?
    波動関数とは?
    水素原子の1s軌道
    光子
    観測の意味と状態空間
    電子の回折
    電子の運動
    スピン自由度
    多数の光子と電子の運動の記録
    排他原理

  P2 水素原子のスペクトル
    エネルギー準位
    エネルギーと波長の関係
    水素原子のエネルギー準位
    スペクトルの解釈
    電子の軌道?

  P3 電子の分布についての疑問
    水素原子の三つの波動関数
    p状態における電子の角度分布

  P4 2個の銅原子
    2個の銅原子
    基底状態
    エネルギー準位の分離

  P5 正弦関数の微分と積分
    正弦関数の時間微分と積分
    RCL直列回路の電流の計算

  P6 E-B対応とE-H対応
    E-H対応/E-B対応
    電気分極と磁気分極
    誘電体の電気分極
    常磁性体,強磁性体の磁気分極
    反磁場Hと反磁場H係数
    Mとm, MHとmH
    E-B対応か,E-H対応か

  P7 単位と基礎定数
    表P7-1誘導単位
    複数の単位の記号
    単位の読みと記号
    表P7-2基礎定数表
    単位表を見て考える

  P8 問題の答

索引
あとがき

採用情報 |  著作権について |  個人情報保護 |  サイトマップ | 
株式会社 アグネ技術センター   〒107-0062 東京都港区南青山5-1-25 北村ビル
 TEL03-3409-5329(代表)/FAX03-3409-8237
© AGNE Gijutsu Center Inc., 2011-