第1章　電磁気学の歴史

1-1　歴史的背景を知り，モチベーションアップ

1-2　遠隔作用力についての物語

• 磁力と生命
• 遠隔作用力を認めなかったデカルト
• ニュートンの「我，仮説を作らず」

1-3　光の媒質は何？

• ニュートンの「光学」
• ヤングの実験
• 光の媒質の物性を論じたフレネル

1-4　電気と磁気の法則化

• ギルバートの『磁石論』
• 静電気力を法則化したクーロン
• ガルヴァーニの動物電気
• ボルタによる電池の発明
• イギリス王立研究所のスター，デイヴィー
• 電流の磁気作用を偶然発見したエルステッド
• 電気のニュートン，アンペール

1-5　ファラデーは真理を嗅ぎつける

• 電磁誘導の発見
• 近接作用力の復活
• すべてはつながっている？
• ファラデーからマクスウェルへ

1-6　マクスウェル方程式

• 近接作用によって電磁作用が伝わるメカニズムの探求
• 変位電流の考察
• 電磁波の存在を理論的に予想
• ヘヴィサイドによるマクスウェル方程式の整理

1-7　電磁気学の学び方

• 電磁場を表す数学
• ストーリーをつかもう

第2章　静電場

2-1　クーロンの法則

• 電場
• 電気力線
• 電気力線と流体とのアナロジー

2-2　ガウスの法則（積分形）

• 閉曲面内に多数の点電荷を含む場合
• 閉曲面内に電荷が連続的に分布している場合

2-3　ガウスの定理（微分形）

• 発散（ダイバージェンス）
• 電気力線に適用してみよう
• ガウスの法則（微分形）

第3章　電位

3-1　電位とは何か

• 電場が一様なとき
• 電場が一様ではないとき

3-2　電位から電場を求める

• 勾配（グラディエント）

3-3　電場から電位を求める

3-4　電位の存在条件（積分形）

• 保存力
• ポテンシャルの存在条件
• 非保存力
• 電位（静電ポテンシャル）の存在条件（積分形）

3-5　電位の存在条件（微分形）

• 回転（ローテーション）
• 回転は何を表しているのか？
• ストークスの回転定理
• 電位の存在条件（微分形）

3-6　静電場の基本方程式

• div，grad，rot　の公式
• 電位の存在条件を導く
• ポアソン方程式

3-7　ここまでのまとめ

第4章　定常電流

4-1　定常電流の保存則

• 電流の定義
• 電流密度ベクトル
• 定常電流の保存則（積分形）
• 定常電流の保存則（微分形）
• 電流密度j　(r)　と電荷の体積密度ρの関係

4-2　オームの法則

• オームの法則と抵抗率
• オームの法則（微分形）

第5章　静磁場

5-1　静磁場の性質

• 電場と電束密度，磁場と磁束密度

5-2　磁場中の電荷と電流

• 電磁力（アンペール力）
• ローレンツ力

5-3　電流の作る磁場（高校物理の復習）

• 直線電流の作る磁場
• 円電流の中心磁場
• ソレノイドコイルの内部磁場

5-4　1A　の定義

5-5　ビオ・サバールの法則

5-6　線電流の作る磁場を計算する

• 直線電流が作る磁場
• 円電流の中心磁場
• 円形コイルの中心軸上の磁場
• ソレノイドコイルの中心軸上の磁場

5-7　太い導線を流れる電流の作る磁場

• ビオ・サバールの法則とクーロンの法則の対応関係

5-8　アンペールの法則

• ソレノイドコイルの作る磁場

5-9　アンペールの法則の微分形

第6章　ベクトルポテンシャル

6-1　ベクトルポテンシャルとは何か

6-2　ベクトルポテンシャルを具体的に求める

• di，grad，rotの公式（その2）
• ビオ・サバールの法則からベクトルポテンシャルを導く

6-3　B＝∇×Aのイメージ

6-4　静磁場の基本方程式

• 静磁場の基本方程式を連立する

6-6　ここまでのまとめ

第7章　マクスウェル方程式

7-1　ファラデーの電磁誘導の法則

• ファラデーの法則（積分形）
• ファラデーの電磁誘導の法則（微分形）
• 静電場の基本方程式との関係
• ベクトルポテンシャルを用いた表現
• 電場を2つのポテンシャルで表す

7-2　アンペール・マクスウェルの法則

• コンデンサーの交流回路
• 変位電流

7-3　マクスウェルの方程式

第8章　電磁波

8-1　波動方程式

• 波動方程式の導出
• 1次元波動方程式
• 一次元波動方程式の解
• 一次元波動方程式の一般解

8-2　電場の波と磁場の波の関係

8-3　電磁場のエネルギー

第9章　特殊相対論への道

9-1　マクスウェル方程式は，電磁気学の基本方程式なのか？

• ニュートン力学は，ガリレイ変換に対して共変
• マクスウェル方程式はガリレイ変換に対して共変なのか？
• ヘルツの方程式を実験で検証する
• エーテルは物体に引きずられて運動するのか？

9-2　ローレンツの理論

• マイケルソン・モーレーの実験
• ローレンツ変換
• 特殊相対論
• ローレンツ変換とガリレイ変換の関係
• パラドックスの解答