電気・電子系に役立つ基礎物理

電気・電子系に役立つ基礎物理

著者名 岸野 正剛
発行元 丸善出版
発行年月日 2011年09月
判型 A5 210×148
ページ数 208ページ
ISBN 978-4-621-08435-9
Cコード 3042
NDCコード 420
ジャンル 物理学 >  基礎物理学

内容紹介

電気・電子系の学生に役立つ物理の教科書。高校の物理でつまずいた経験のある学生、高校で物理を学ばずに大学の電気・通信・電子系学科に入学した学生に適した一冊。解説がやさしく、あまりにも丁寧なので、とにかく理解しついてゆくことができる。また、例題や演習問題は本文を読めば誰でも解けるように工夫してあり、物理嫌いにならない教科書。

目次

1 原子と電子,そして電気
 1.1 先端技術と原子
  1.1.1 半導体技術における先端技術と原子
  1.1.2 原子サイズの加工とトランジスタ
 1.2 電気の電荷と原子,電子
 1.2.1 電荷と電子および電流
 1.2.2 原子の中性
 1.3 原子の構造
  1.3.1 原子の構造と電子,陽子
  1.3.2 原子の中の電子のエネルギーとエネルギー準位
  1.3.3 価電子と自由電子
  1.3.4 イオン
 1.4 電子の発見
  1.4.1 電子の発見
  1.4.2 電子の性質の確立
2 電気の基礎物理
 2.1 電気の始まりと静電気,および磁気
  2.1.1 不思議な現象の静電気と磁気
  2.1.2 ライデン瓶と電荷
  2.1.3 雷の正体
  2.1.4 静電誘導
 2.2 電荷と電気力線,およびクーロンの法則
  2.2.1 電荷と電気力線
  2.2.2 電気力線と電束の関係
  2.2.3 クーロンの法則
  2.2.4 磁気のクーロンの法則
 2.3 電気力線,および電界とガウスの法則
  2.3.1 簡単な微分と積分の公式と使い方
  2.3.2 電気力線から電界へ
  2.3.3 ガウスの法則
  2.3.4 電荷に働く力
 2.4 電位と電界
  2.4.1 電界と電位の関係
  2.4.2 電位の定義
  2.4.3 電界や電位と導体の関係
 2.5 誘電体とコンデンサ
  2.5.1 誘電体と分極
  2.5.1 導体の電荷と静電容量
  2.5.3 コンデンサの静電容量
  2.5.4 コンデンサの接続と合成容量
 2.6 電流と抵抗
  2.6.1 ボルタ電池
  2.6.2 電流,抵抗とオームの法則,および電流密度と抵抗率
  2.6.3 直流と交流,および電力と起電力
  2.6.4 抵抗の接続と合成抵抗
 2.7 電流で発生する磁気
  2.7.1 エルステッドの実験とアンペアの右ねじの法則
  2.7.2 磁気の正体
 2.8 磁石と磁気
  2.8.1 磁石の磁気および磁界と磁力密度
  2.8.2 磁化と磁石
  2.8.3 地磁気
 2.9 電流が磁界から受ける力
  2.9.1 電流が磁界から受ける力
  2.9.2 磁界により円運動する電子
 2.10 電気の発生と電磁誘導
  2.10.1 ファラデーの実験
  2.10.2 電磁誘導の法則と発電機
  2.10.3 自己誘導と相互誘導
 2.11 交流の特徴および電気振動と電磁波
 2.11.1 交流の特徴
 2.11.2 コンデンサに流れる電流
 2.11.3 変位電流と電磁波
3 力学の基礎物理
 3.1 運動の法則
  3.1.1 ニュートンの発見と運動の三つの法則
  3.1.2 簡単な微分と積分の説明
  3.1.3 運動の方程式で慣性の法則の謎を解く
 3.2 物体に働く力
  3.2.1 加速度,質量,および力
  3.2.2 力のつり合いおよび剛体に働く力とモーメント
 3.3 速度と加速度および位置(距離)
  3.3.1 速さと速度
  3.3.2 速度,加速度と距離の関係
 3.4 等速直線運動と等加速度運動
  3.4.1 運動の種類
  3.4.2 等速直線運動
  3.4.3 等加速度直線運動
 3.5 重力加速度を伴う運動
  3.5.1 重力加速度による自由落下運動
  3.5.2 真上に投げた物体の運動
  3.5.3 斜め上に投げた物体の運動
 3.6 円運動と単振動
  3.6.1 等速円運動とその特徴
  3.6.2 単振動(調和振動)
  3.6.3 ばね振り子と単振り子
 3.7 運動量と力積,および運動量の保存の法則
  3.7.1 運動量と力積
  3.7.2 運動量保存の法則
  3.7.3 角運動量と天体の運動および万有引力
 3.8 摩擦力と衝突現象
  3.8.1 力と摩擦
  3.8.2 弾性衝突と非弾性衝突
 3.9 仕事とエネルギー
  3.9.1 仕事と仕事率およびエネルギー
  3.9.2 重力加速度による位置のエネルギー
  3.9.3 弾性力による位置のエネルギー
  3.9.4 運動エネルギー
 3.10 エネルギー保存の法則
  3.10.1 力学的エネルギーの保存則
 3.11 流体の力学と圧力
  3.11.1 流体の特徴
  3.11.2 圧力とパスカルの定理
  3.11.3 大気圧とトリチェリーの実験
  3.11.4 浮力とアルキメデスの原理
4 物質と原子,および結晶
 4.1 原子の結合
  4.1.1 原子の結合と電子
  4.1.2 共有結合とイオン結合,および両者の違い
  4.1.3 金属結合
  4.1.4 ファンデルワールス結合
 4.2 結晶とアモルファス
  4.2.1 固体の分類
  4.2.2 結晶の構成と構造
  4.2.3 結晶やアモルファス材料の電子デバイスへの応用
5 熱とエネルギー
 5.1 温度および物質の状態変化
  5.1.1 温度および熱容量と比熱
  5.1.2 温度による固体から液体,気体への変化
 5.2 気体の分子運動
  5.2.1 統計物理の考え方
  5.2.2 気体の分子運動
 5.3 熱エネルギーと熱力学
  5.3.1 熱エネルギー
  5.3.2 内部エネルギー
  5.3.3 熱力学第一法則と断熱変化
  5.3.4 気体の比熱への応用
  5.3.5 熱力学第二法則
6 波および光の物理
 6.1 波とその性質
  6.1.1 正弦波の波
  6.1.2 横波の光と縦波の音
  6.1.3 波の干渉と定常波
  6.1.4 波の伝わり方と回折,反射,および屈折
  6.1.5 ドップラー効果
 6.2 光とその性質,および光学機器
  6.2.1 光の性質
  6.2.2 反射,屈折,分散,および散乱
  6.2.3 回折,干渉および偏光
  6.2.4 鏡およびレンズ
  6.2.5 虫めがね,顕微鏡および望遠鏡
 6.3 光の新しい応用と光通信
  6.3.1 レーザ
  6.3.2 光ホログラフィ
  6.3.3 光ファイバ
  6.3.4 光録画と光通信
7 原子の物理と量子論の基本
 7.1 原子の物理
  7.1.1 原子の構造
  7.1.2 電子の性質の二重性
  7.1.3 原子核
  7.1.4 X線と放射線
 7.2 量子論の基本事項
  7.2.1 水素原子モデルと量子論の始まり
  7.2.2 確率波と波動関数
  7.2.3 電子とパウリの排他律の関係
  7.2.4 不確定性原理
コラム
 2-1 三角関数の微分と積分
 2-2 sin2θの0からπまでの計算
 3-1 ベクトルとベクトルの合成,分解,つり合い
 3-2 定積分の方法
 3-3 ベクトル積とスカラー積
 6-1 三角関数の加法定理など
 6-2 角度の簡単な近似式
 7-1 虚数と複素数および複素関数
 7-2 行列式の計算方法

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