電磁気学は力学とともに、物理学の基礎である。本講義では、Maxwell方程式の理解を深めながら、電磁気の基礎を理解することを目的とする。特に、Poisson方程式の一般的な解法、場の概念などは、今後、光学、相対論、電波・通信をはじめ、量子力学、固体物理を学ぶ上での基礎となる。1 序論 1.1 電磁気力と4つの力 1.2 遠隔作用と近接作用 1.3 電磁気学習上の注意点 1.4 電磁気学の全体像 2 電磁場 2.1 Maxwell方程式 2.2 ベクトル演算 2.3 渦なし場と湧出なし場 2.4 連続の方程式 2.5 Maxwell方程式のまとめ 3 静電場 3.1 静電ポテンシャル 3.2 ガウスの法則と応用 3.3 導体と電場 3.4 電気双極子 3.5 鏡像法 3.6 静電エネルギー 3.7 誘電体中の静電場 4 静磁場 4.1 電流と電荷の保存 4.2 アンペールの法則 4.3 電流に働く磁場の力 4.4 ベクトルポテンシャル 4.5 ビオサバールの法則 4.6 磁気双極子 4.7 静電場と静磁場の対応 4.8 電磁場の相対性 5 時間的に変化する場 5.1 誘導の物理と応用 5.1 電磁誘導と誘導電流 6 電磁波 6.1 波動方程式 6.2 電磁波(平面波) 6.3 電磁波の種類 6.4 電磁ポテンシャル 6.5 電磁場のエネルギーとポインティングベクトル 6.6 電気双極子放射 |