例題で学ぶシリーズはじめての電磁気

書籍の概要

この本の概要

電気・電子を学ぶために必要不可となる基礎学問は電磁気と電気回路です。特に,電磁気は電気回路の一部を含む広範な範囲にわたっており,数学の知識も必要とするので,苦手とする人が多いようです。本書はわかりやすく理解できるように電磁気を解説した書籍です。本題に入る前に,電磁気とはどのようなものなのかを一通り広く説明しているので,すんなり電磁気の習得にはいっていけます。なお,本シリーズの特長である例題はふんだんに掲載してあります。授業用にも自習用にも最適な1冊です。

こんな方におすすめ

  • 工学系の大学生,高専の学生 その他再学習を希望する技術者

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目次

第1 章 電磁気学の基礎

  • 1-1 電荷量と電流
  • 1-2 電場とクーロンの法則
  • 1-3 電荷がつくる電場と電気力線
  • 1-4 電気力線と電束
  • 1-5 電位と電位差
  • 1-6 等電位線
  • 1-7 誘電分極
  • 1-8 コンデンサと静電エネルギー
  • 1-9 オームの法則とキルヒホッフの法則
  • 1-10 磁極と磁場
  • 1-11 磁場におけるガウスの法則
  • 1-12 磁束と磁束密度
  • 1-13 電流と磁場の関係(アンペールの右ネジの法則と周回路の法則)
  • 1-14 電流と磁場の関係(ビオ・サバールの法則)
  • 1-15 フレミングの左手の法則とローレンツ力
  • 1-16 磁気回路
  • 1-17 ファラデーの電磁誘導の法則
  • 1-18 電磁気学の法則を統合したマクスウェルの方程式

第2 章 電荷と電界

  • 2-1 静電現象
  • 2-2 静電力と誘電率
  • 2-3 電界と電界の強さ
  • 2-4 電気力線と電束
  • 2-5 電位と電位差

第3 章 磁石の性質と電流がつくる磁界

  • 3-1 磁石と磁気
  • 3-2 磁極に働く力
  • 3-3 磁気誘導
  • 3-4 電流による磁界

第4 章 磁界の強さ

  • 4-1 点磁荷による磁界の強さ
  • 4-2 ビオ・サバールの法則
  • 4-3 アンペールの周回路の法則

第5 章 磁束と磁束密度

  • 5-1 磁界の強さと磁束密度
  • 5-2 電磁力
  • 5-3 方形コイルに働くトルク
  • 5-4 コイルの回転にともなうトルクの変化

第6 章 磁気回路

  • 6-1 起磁力と磁気抵抗
  • 6-2 透磁率と比透磁率
  • 6-3 磁束密度と磁界の大きさ
  • 6-4 磁気回路と電気回路の対応

第7 章 電磁誘導

  • 7-1 電磁誘導
  • 7-2 誘導起電力の大きさと向き
  • 7-3 直線状導体に発生する誘導起電力
  • 7-4 導体の運動方向と誘導起電力

第8 章 自己誘導と相互誘導

  • 8-1 自己誘導
  • 8-2 相互誘導
  • 8-3 コイルの接続
  • 8-4 磁場のエネルギー

第9 章 やさしいマクスウェルの方程式

  • 9-1 マクスウエルの方程式の魅力
  • 9-2 電磁気現象とマクスウェルの方程式の導出
  • 9-3 4 つのマクスウェルの方程式
  • 9-4 マクスウェルの方程式の応用

付録

  • 付録A 電磁気に関係する物理量と単位記号
  • 付録B コイルとソレノイド
  • 付録C ベクトルと交流
  • 付録D 電磁気に必要な数学の基礎知識
  • 付録E 電磁気の法則
  • 付録F 電磁波

著者プロフィール

臼田昭司(うすだしょうじ)

略歴

1975年 北海道大学大学院工学研究科修了 工学博士
     東京芝浦電気㈱(現・東芝)などで研究開発に従事
1994年 大阪府立工業高等専門学校総合工学システム学科・専攻科 教授
2008年 大阪府立工業高等専門学校地域連携テクノセンター・産学交流室長,華東理工大学(上海)客員教授,山東大学(中国山東省)客員教授,ベトナム・ホーチミン工科大学客員教授
2013年 大阪電気通信大学客員教授& 客員研究員,立命館大学理工学部兼任講師
現在に至る

専門

電気・電子工学,計測工学,実験・教育教材の開発と活用法

研究

リチウムイオン電池と蓄電システムの研究開発,リチウムイオンキャパシタの応用研究,企業との奨励研究や共同開発の推進など。平成25年度「電気科学技術奨励賞」(リチウムイオン電池の製作研究に関する研究指導)受賞

主な著者

『読むだけで力がつく電気・電子再入門』(日刊工業新聞社 2004年),『リチウムイオン電池回路設計入門』(日刊工業新聞社 2012年),『はじめての電気回路』(技術評論社 2016年),『はじめての半導体』(技術評論社 2017年)他多数


井上祥史(いのうえしょうし)

略歴

1981年 広島大学大学院理学研究科修了 理学博士
1999年 岩手大学教育学部教授
2014年 北海道教育大学特任教授
現在に至る

専門

計測工学,教育工学,科学教育

研究

生体情報計測

主な著者

『カオスとフラクタル- Excel で実践』(オーム社 1999年),『Excel で学ぶ理工系シミュレーション入門』(CQ出版社 2003年)他