内容紹介
教養向け物理の教科書。巻構成は前期分の本書「力学・波動」に加え、後期分「熱力学・電磁気学」で通年の基礎物理学の講義をカバーする。解説とポイントのまとめ、例題とその解説というパターンをとり、図とイラストを多用し、初心者向けにわかりやすく解説。さらに「動くものは動くもので理解」させるというコンセプトで、CGで作成した動画付のオールカラーデータをPDFファイルにしてDVDに入れて添付。DVD内のデータでは、画面上で図をクリックするとその図が動き出す形式となっている。
目次
本書の特徴と使い方
電磁気は世界水準以上の内容で電気検定試験に対応
第1章 熱の物理
1-1 熱力学
1-2 熱力学の第0法則
1-3 温度
1-4 固体の熱膨張
1-5 熱膨張の応用
1-6 理想気体と状態方程式
1-7 アボガドロ数
1-8 ミクロな見方
1-9 気体の分子運動1
1-10 気体の分子運動2
1-11 理想気体と実在気体
1-12 温度とエネルギー
第2章 熱エネルギー
2-1 エネルギーとカロリー
2-2 比熱
2-3 等分配則
2-4 摩擦と空気抵抗
2-5 固体、液体、気体
2-6 伝導による熱の伝わり
2-7 対流による熱の伝わり
2-8 放射による熱の伝わり
2-9 温室効果
2-10 断熱
2-11 体の熱エネルギー
2-12 カロリー計算
2-13 ダイエット
第3章 熱力学の法則
3-1 内部エネルギー
3-2 仕事と熱
3-3 熱力学の第1法則
3-4 準平衡過程と等圧・等温・断熱変化
3-5 等圧比熱と等積比熱
3-6 断熱変化
3-7 熱力学の第2法則
3-8 カルノーサイクル
3-9 4ストロークエンジンの理想化
3-10 エントロピー
3-11 ミクロに見たエントロピー
3-12 ポルツマンの関係式
第4章 電気の力と電界
4-1 電荷
4-2 導体と絶縁体
4-3 クーロンの法則
4-4 場の考え方
4-5 電界(電場)
4-6 電気力線
4-7 分極した分子の作る電場
4-8 一様な電場中の荷電粒子の運動
4-9 ガウスの法則
4-10 ガウスの法則の応用
4-11 導体の静電界
4-12 静電誘導と静電遮蔽
4-13 放電と絶縁破壊
4-14 レーザープリンタ
4-15 イオン式空気清浄機
第5章 電気的エネルギーと電気容量
5-1 電界によるポテンシャルエネルギーと電位差
5-2 点電荷による電位ポテンシャル
5-3 コンデンサーと電気容量
5-4 コンデンサーの並列接続
5-5 コンデンサーの直列回路
5-6 コンデンサーに蓄えられたエネルギー
5-7 誘電体とコンデンサー
5-8 実際のコンデンサー
5-9 コンデンサーマイク
第6章 電流と抵抗
6-1 電流
6-2 電源
6-3 電気抵抗とオームの法則
6-4 抵抗率
6-5 体脂肪計
6-6 抵抗の温度依存性
6-7 回路のエネルギーと電力
6-8 電熱器とエアコン
6-9 人体と電気
6-10 心電図
6-11 抵抗の直列、並列接続
6-12 キルヒホッフの法則
6-13 電池の内部抵抗
6-14 家庭内配線と電圧降下
6-15 RC回路と時定数(選択)
第7章 磁気
7-1 磁界(磁場)
7-2 ローレンツ力
7-3 磁界の中の荷電粒子
7-4 ブラウン管式ディスプレイ
7-5 電流に働く力
7-6 電流によるトルク
7-7 直流モーター
7-8 荷電粒子の作る磁場とビオーサバールの法則
7-9 直流電線のつくる世界
7-10 円形電流の作る磁界と磁気双極子
7-11 磁界と力の方向
7-12 2つの直線電流に働く力
7-13 アンペールの法則
7-14 ソレノイドの作る磁界
7-15 スピーカー
7-16 磁化と透磁率
7-17 磁気双極子の集まりとしての磁石
第8章 誘導起電力
8-1 磁束と誘導起電力
8-2 ファラデーの電磁誘導の法則
8-3 電磁調理器
8-4 ダイナミック式マイクロフォン
8-5 磁場中を移動することによる起電力
8-6 交流発電機とモーター
8-7 発電
8-8 モーターと逆起電力
8-9 自己誘導
8-10 うず電流と表皮効果
8-11 コイルのインダクタンス
8-12 変圧器
8ー13 コイルに蓄えられたエネルギーと磁場(磁界)のエネルギー
8-14 自動車の点火装置
8-15 電気カミソリや電動歯ブラシの充電
8-16 除細動器
8-17 磁場を等速運動する観測者からみる
第9章 交流回路
9ー1 交流回路での抵抗
9ー2 電気メス
9ー3 交流回路とコンデンサー
9ー4 ノイズカットコンデンサー
9-5 コイルを流れる電流
9-6 コイルとコンデンサーのリアクタンスとベクトル図
9-7 スピーカーのネットワーク
9-8 LCR直列回路
9-9 (選択)交流の複素数表示
9-10 交流回路での電力
9-11 LCR回路での共振
第10章 電磁波
10-1 変位電流
10-2 マックスウェル方程式
10-3 電磁波
10-4 電磁波は横波
10-5 電磁波によるエネルギー
10-6 電磁波によるエネルギー輸送
10-7 電磁波の波長
10-8 電子レンジ
10-9 ケーブル中を伝播する信号の速度
10-10 電磁波の放射と受信の指向性
10-11 平面波の放射
10-12 金属による光の反射
10-13 位相速度と群速度(選択)
10-14 光速(選択)
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