フラクタルの物理の第一人者であり,丁寧でわかりやすい解説で定評のある松下先生執筆による電磁気学の入門書.電磁気学の本質を非常にわかりやすく解説した.学習目標やポイントチェックコーナーを設け,問題解答には,間違ったり解けなかった場合に対するフィードバックを示すなど,随所に工夫を施した.

1. 電荷と電場
1.1 クーロンの法則
1.2 遠隔作用と近接作用
1.3 クーロン力の近接作用的表現―電場の導入―
1.4 電気力線
1.5 電荷密度
1.5.1 重ね合わせの原理
1.5.2 分布する点電荷による電場
1.5.3 電荷密度と電場
1.6 まとめとポイントチェック
2.静電場
2.1 積分形のガウスの法則
2.2 ガウスの法則の応用
2.3 導体の静電場
2.4 積分形の渦なしの法則
2.5 微分形の静電場の基本法則
2.5.1 ベクトル場に関する数学の定理
2.5.2 微分形の静電場の基本法則
2.6 まとめとポイントチェック
3. 静電ポテンシャル
3.1 渦なしの法則と勾配の場
3.2 静電ポテンシャルの物理的意味
3.3 点電荷の静電ポテンシャル
3.4 等電位面
3.5 ポアソン方程式
3.6 まとめとポイントチェック
4. 静電ポテンシャルと導体
4.1 点電荷の静電エネルギー
4.2 導体の周りの静電ポテンシャル
4.3 導体の電気容量
4.4 コンデンサー
4.5 静電場のエネルギー
4.6 まとめとポイントチェック
5. 電流の性質
5.1 電流
5.2 電荷の保存則
5.3 定常電流
5.4 オームの法則
5.5 電気伝導度の導出
5.6 まとめとポイントチェック
6.静磁場
6.1 磁荷に関するクーロンの法則と磁場
6.2 磁力線の性質
6.3 磁場に関するガウスの法則
6.4 電流の磁気作用―エールステッドの発見―
6.5 電流の磁気作用―アンペールの実験―
6.6 積分形のアンペールの法則
6.7 微分形のアンペールの法則
6.8 静磁場の基本法則
6.9 まとめとポイントチェック
7. 磁場とベクトル・ポテンシャル
7.1 ベクトル・ポテンシャル
7.2 ベクトル・ポテンシャルのポアソン方程式
7.3 ビオ- サバールの法則
7.4 まとめとポイントチェック
8. ローレンツ力
8.1 アンペールの力
8.2 ローレンツ力
8.3 電磁場中の荷電粒子の運動
8.4 まとめとポイントチェック
9. 時間変動する電場と磁場
9.1 アンペール- マクスウェルの法則
9.2 ファラデーの電磁誘導の法則
9.3 電磁誘導の法則の本質
9.4 電磁誘導の法則の積分形と微分形
9.5 まとめとポイントチェック
10. 電磁場の基本的な法則
10.1 マクスウェル方程式
10.2 電荷の保存則
10.3 運動量保存則
10.4 エネルギー保存則
10.5 まとめとポイントチェック
11. 電磁波と光
11.1 真空中の電磁場
11.2 電磁場の波動方程式
11.3 電磁波の性質
11.3.1 3 次元平面波
11.3.2 電磁波の偏り
11.3.3 電磁波の運動量とエネルギー
11.3.4 物質中の電磁波
11.4 いろいろな電磁波
11.5 まとめとポイントチェック
12. 電磁ポテンシャル
12.1 スカラー・ポテンシャルとベクトル・ポテンシャル
12.2 電磁ポテンシャルが満たす方程式
12.3 電磁ポテンシャルの任意性
12.4 ローレンツ・ゲージ
12.5 遅延ポテンシャル
12.6 まとめとポイントチェック
付録
付録A ベクトル解析の公式
付録B ガウスの定理(2.21)の証明
付録C ストークスの定理(2.24)の証明
付録D 電気容量係数の相反定理
付録E 静電場のエネルギー密度
付録F ゲージ理論としての電磁気学
あとがき
問題解答
索引