목차
제1장 벡터(Vector)
1-1 벡터의 해석 ... 3
1. 스칼라와 벡터 ... 3
2. 벡터량의 표시 ... 3
3. 벡터의 표시법 ... 4
4. 벡터의 합과 차 ... 6
5. 벡터의 스칼라적 ... 7
6. 벡터의 벡터적 ... 11
7. 3개의 벡터적 ... 13
1-2 벡터의 미분연산 ... 15
1. 미분 연산자 ... 15
2. 스칼라 기울기 ... 16
3. 벡터의 발산 ... 17
4. 벡터의 회전 ... 19
5. 스토욱스의 정리 ... 20
연습문제 ... 23
제2장 진공 중의 정전계
2-1 대전현상 ... 29
2-2 전기의 본질 ... 30
2-3 정전유도 ... 31
2-4 Coulomb의 법칙 ... 32
1. C.G.S. 단위계를 사용한 Coulomb의 법칙 ... 33
2. M.K.S. 단위계를 사용한 Coulomb의 법칙 ... 34
3. 진공의 유전율 ... 35
2-5 전계 ... 35
1. 전계의 정의 ... 35
2. 전계의 세기 ... 36
2-6 진공 중의 점전하에 의한 전계 ... 36
1. 한 개의 점전하에 의한 전계 ... 36
2. 복수 개의 점전하에 의한 전계 ... 37
2-7 전기력선 ... 39
1. 전기력선의 밀도 및 성질 ... 39
2. 전기력선의 수식적인 표현 ... 42
2-8 전위와 전위차 ... 43
2-9 등전위면과 전위경도 ... 48
2-10 가우스(Gauss)의 정리 ... 52
1. 입체각 ... 52
2. 진공 중의 가우스 정리 ... 56
2-11 가우스 정리의 응용예 ... 59
1. 도체표면의 전계 ... 59
2. 균일하게 대전된 무한평면의 전계 ... 60
3. 구체상 정전하에 의한 전계 ... 61
4. 균일하게 대전된 무한히 긴 원통 내의 전계 ... 63
2-12 전기력선의 발산과 가우스 정리의 미분형 ... 65
1. 면적적분과 체적적분의 변환공식 ... 67
2-13 전기쌍극자 ... 68
2-14 전기 2중층 ... 72
2-15 도체의 전하분포와 전계 ... 74
연습문제 ... 78
제3장 진공 중에 있는 도체계
3-1 도체계 ... 85
3-2 중첩의 원리 ... 85
3-3 전위계수 ... 86
1. 전위계수의 정의 ... 86
2. 전위계수의 성질 ... 87
3-4 용량계수와 유도계수 ... 87
1. 용량계수와 유도계수의 정의 ... 87
2. 용량계수와 유도계수의 성질 ... 88
3-5 정자차폐 ... 91
3-6 정전용량 ... 92
1. 진공 중에 고립된 도체의 정전용량 ... 92
2. 두 도체 사이의 정전용량 ... 93
3-7 정전용량의 계산 ... 94
1. 도체구의 정전용량 ... 94
2. 두 개의 동심 도체구 사이의 정전용량 ... 95
3. 길이 무한대의 동축원통 사이의 정전용량 ... 96
4. 평행판 사이의 정전용량 ... 97
5. 평행선로 사이의 정전용량 ... 98
3-8 콘덴서의 연결 ... 100
1. 콘덴서의 직렬연결 ... 100
2. 컨덴서의 병렬연결 ... 103
3-9 정전용량에 축적되는 에너지 ... 104
3-10 전계에 축적하는 에너지 밀도 ... 106
3-11 평행평판 콘덴서의 전극간에 작용하는 힘 ... 107
연습문제 ... 109
제4장 유전체 중의 전계
4-1 유전율과 비유전율 ... 115
4-2 분극현상 ... 117
1. 분극의 종류 ... 117
2. 분극의 크기 ... 120
4-3 전속과 전속밀도 ... 122
4-4 패러데이관 ... 126
4-5 유전체 경계면에서의 경계조건 ... 127
1. 전속밀도의 경계조건 ... 127
2. 전계의 경계조건 ... 128
3. 전기력선의 굴절 ... 129
4-6 유전체 중의 정전계의 예 ... 131
1. 점전하에 의한 전계 ... 131
2. 평행평판 사이에 유전체를 평행으로 넣은 경우 ... 131
3. 동심구 사이에 두 종류의 유전체를 넣은 경우 ... 134
4-7 유전체 중의 정전 에너지 ... 135
4-8 유전체에 작용하는 힘 ... 138
1. 전계가 경계면에 수직일 때 ... 138
2. 전계가 경계면에 평행일 때 ... 139
4-9 정전 에너지와 맥스웰의 응력 ... 140
4-10 정전계의 특수해법 ... 141
1. 정전계의 해법 ... 141
2. 전기 영상법 ... 142
연습문제 ... 148
제5장 전류
5-1 전류의 정의 ... 155
5-2 옴의 법칙 ... 157
1. 전기저항과 옴의 법칙 ... 157
2. 저항의 직렬접속과 병렬접속 ... 158
3. 저항의 온도계수 ... 160
5-3 주울의 법칙 ... 162
5-4 옴의 법칙의 미분형 ... 164
5-5 정상전류계의 여러 관계식 ... 165
1. 전하의 보존칙과 정상전류계 ... 165
2. 전류의 굴절 ... 167
3. 전류계와 정전계의 유사성 ... 168
4. 정전용량과 전기저항과의 관계 ... 169
5-6 직류 회로망이론 ... 173
1. 키르히호프의 법칙 ... 173
5-7 열전현상 ... 177
1. 제어백효과 ... 177
2. 펠티에효과 ... 179
3. 톰슨효과 ... 179
4. 접촉전기 ... 179
5. Ptro전기 ... 180
6. 압전기 현상 ... 180
연습문제 ... 182
제6장 정자계
6-1 자기현상 ... 189
6-2 자계 ... 190
1. 쿨롱의 법칙 ... 190
2. 자계의 세기 ... 192
6-3 자위 ... 193
6-4 자기쌍극자(소자석) ... 194
6-5 자기 모멘트 ... 195
6-6 판자석 ... 197
6-7 자속밀도 ... 199
6-8 자성체와 자화의 세기 ... 201
1. 물질의 자성 ... 201
2. 자화의 세기 ... 203
3. 자화선 ... 205
4. 자속밀도와 자화의 세기 및 자계의 세기와의 관계 ... 205
5. 자화율과 투자율 ... 207
6. 감자력과 감자율 ... 208
7. 자기차폐 ... 210
6-9 자계의 경계조건 ... 211
1. 자계의 세기의 경계면에 평행인 성분은 경계면의 양쪽에서 같다 ... 212
2. 자속밀도의 경계면에 수직인 성분은 경계면의 양쪽에서 같다 ... 212
6-10 강자성체의 자화 ... 213
1. 자화곡선 ... 213
2. Barkhausen 효과 ... 214
3. 히스테리시스 현상 ... 215
6-11 자계의 에너지 ... 216
6-12 히스테리시스 손실 ... 217
연습문제 ... 220
제7장 전류에 의한 자기현상
7-1 전류에 의한 자계 ... 225
1. 암페어 주회적분의 법칙 ... 227
2. 쇄교 ... 229
7-2 주회적분의 법칙에 의한 계산 예 ... 230
1. 무한히 긴 직선전류에 의한 자계 ... 230
2. 길이 무한대의 원통상 전류에 의한 자계 ... 231
3. 무한히 긴 솔레노이드에 의한 자계 ... 232
4. 환상 솔레노이드에 의한 자계 ... 235
5. 자계 세기의 회전과 암페어 주회적분법칙의 미분형 ... 236
7-3 비오-사바르의 법칙 ... 237
7-4 비오-사바르법칙의 계산 예 ... 238
1. 유한장 직선전류에 의한 자계 ... 238
2. 원형코일 중심축상의 자계 ... 239
3. 유한장 솔레노이드에 의한 자계 ... 241
4. 등가판자석 ... 242
7-5 전류에 의한 자계의 자위 ... 243
1. 전위와 자위 ... 243
2. 전류에 의한 자계의 자위 ... 244
3. 미소 루프전류에 의한 자위 ... 246
7-6 벡터 포텐셜 ... 247
1. 벡터 포텐셜의 정의 ... 247
2. 투자율이 균일한 매질중의 벡터 포텐셜 ... 248
3. 선상전류의 의한 벡터 포텐셜 ... 250
7-7 자기회로 ... 251
1. 자기회로와 전기회로 ... 251
2. 기자력 ... 252
3. 자기저항 ... 253
4. 자기회로에 있어서 키르히호프의 법칙 ... 254
5. 공극이 있는 자기회로 ... 255
6. 누설자속 ... 257
7. 전자석에 의한 흡인력과 자계 에너지 ... 258
7-8 전자력 ... 261
1. 자계 중의 운동전하에 작용하는 힘 ... 261
2. 자계 중에 있는 전류도선에 작용하는 힘 ... 262
3. 전자력에 의한 일 ... 263
4. 전류가 흐르고 있는 두 도체 사이에 작용하는 힘 ... 265
5. 전자계 중의 대전입자의 운동 ... 267
6. 홀효과 ... 267
7. 핀치효과 ... 268
연습문제 ... 269
제8장 전자유도
8-1 전자유도현상 ... 277
8-2 전자유도에 관한 법칙 ... 278
1. 렌쯔의 법칙 ... 278
2. 패러데이의 법칙 ... 278
3. 도체의 운동에 의한 기전력 ... 280
4. 전자유도현상의 응용 ... 283
8-3 교류의 발생 ... 283
8-4 전기-기계 에너지 변환 ... 286
8-5 와전류와 표피효과 ... 288
1. 와전류 ... 288
2. 표피효과 ... 290
연습문제 ... 293
제9장 인덕턴스
9-1 자기인덕턴스 ... 299
9-2 상호인덕턴스 ... 301
9-3 노이만의 공식과 상호인덕턴스 ... 303
9-4 상호인덕턴스와 자기인덕턴스와의 관계 ... 305
9-5 인덕턴스의 계산 예 ... 308
1. 환상 솔레노이드의 자기인덕턴스 ... 308
2. 무한히 긴 솔레노이드의 자기인덕턴스 ... 309
3. 환상(무단) 솔레노이드의 인덕턴스 ... 309
4. 길이가 유한한 평행 직선도선 사이의 상호인덕턴스 ... 311
9-6 인덕턴스의 접속 ... 312
1. 직렬접속 ... 312
2. 병렬접속 ... 315
9-7 전자 에너지와 인덕턴스 ... 317
연습문제 ... 319
제10장 전자계
10-1 변위전류 ... 325
10-2 맥스웰의 전자방정식 ... 326
1. 전속에 대한 가우스의 정리 ... 326
2. 암페어 주회적분의 법칙 ... 327
3. 패러데이의 법칙 ... 328
4. 자속에 대한 가우스의 정리 ... 329
10-3 전자파 ... 329
10-4 평면파와 전자파방정식 ... 331
10-5 파동방정식 ... 335
10-6 전자파의 편향 ... 336
10-7 전도전류와 변위전류 ... 338
10-8 전자파의 경계조건 ... 340
1. 일반적 매질의 경우 ... 341
2. 한쪽 매질이 완전도체인 경우 ... 343
10-9 전자파의 반사와 굴절 ... 345
1. 전자파가 경계면에 수직으로 입사하는 경우 ... 345
2. 입사각이 ∂₁인 경우 ... 347
3. 완전도체면에 수직으로 입사하는 경우 ... 348
10-10 포인팅정리 ... 350
10-11 전선에 유입하는 에너지 ... 352
연습문제 ... 354
부록
1. 수치단위의 표준접두기호 ... 359
2. 그리이스문자 ... 359
3. 상수 ... 360
4. MKS 단위와 CGS단위와의 관계 및 차원 ... 361
5. 수학공식 ... 362
6. 기본법칙과 중요방정식 ... 369
7. 각종 물질의 고유값 ... 374
찾아보기 ... 377
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