【感想・ネタバレ】高校数学でわかるマクスウェル方程式 : 電磁気を学びたい人、学びはじめた人へのレビュー

竹内淳

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高校電磁気学の体系がいまいち掴めないでいたので、読んでみました。
高校電磁気学で学ぶ、クーロンの法則や、電磁誘導、右ねじの法則などが、マクスウェル方程式の式に対応している様を見せてもらうことができます。
マクスウェル方程式の４つの式と、ローレンツ力を学べば、高校の電磁気学の回路以外の部分はだいたい理解できることが分かり、非常に見通しが良くなりました。
本としては、なんとなく読み進めていくと、消化不良に終わってしまうちょっと難しい本だと思います。
腰を入れて読む本ですね。

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非常にわかりやすい。同じ著者のシュレディンガー方程式に比べると数学的にも話を追いやすい。高校で物理選択の理系だった方なら通読に苦はないと思う。

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電磁気がどんなものか、すごく簡単な理解ができる。ある程度数学を勉強した人ならば読み解いていくことが可能だろうし、理論体系化にまつわる歴史も知ることができるので読んでいて楽しい。導入として最適だと思う。ただやっぱり著者は文章を書くのが専門ではないので少し読みづらい箇所もあると思うが、些細なことなので星５つ。

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マクスウェル方程式の4個の説明が他の本と比べて一番理解しやすい。
マクスウェル方程式は高校で習う公式と対比したり、積分公式から図を使って説明してるのがとても素晴らしい。
同じシリーズの相対性理論では、マクスウェル方程式を積分形式から微分形式を導く過程で、積分公式を小さな空間で考えるだけです、という説明がある。この説明のおかげで、ナブラやrotの意味が理解できた。
この本でマクスウェル方程式を理解できれば、量子力学の理解にも役立つと思う。

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適切な図、数式の解釈、論の展開、小話のおもしろさ。「高校数学でわかる」シリーズは文字通り、高校数学をマスターしている人であれば、間違いなく理解できる書物だ。

・今日の電気のプラスとマイナスはフランクリンが決めた。
・ファラデーはクーロン力も万有引力も近接作用で理解できると考えた。
・空間そのものが電気や磁気を伝える媒体である
・これ以上分解して理解することが不可能な基本的な関係＝法則
・磁束が時間変化すると、そのまわりに電界が生じる
・P158　マクスウェルの方程式（４つ）
・マクスウェルの予言：電磁波の予言
・光にとって相互作用の少ない媒質：ガラスなど
・3色を組み合わせて作った「黄色」と、ほんとうの「黄色」の光の波長は違っている。人間の目にそう見えるだけ。
・単位だけの計算：次元解析
・P212　内積を使ったマクスウェルの方程式

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電磁気の振舞を記述したのがマクスウェルの方程式です。
高校生が理解しておくと、その後世の中に出ても、
無線、ノイズなどよい面も課題も明確になります。

本書では、高校数学で分かる範囲内で解説しようとしている。

基本的に、マクスウェルの方程式は微分方程式になる。
個々の現象を、それぞれ定性的に説明してもよい。

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いきなりマクスウェル方程式から入らずに、平賀源内のエレキテルから、クーロン、ファラデー、アンペールと読み物的に進んでから方程式へと進んでいくので、抵抗なく入っていけました。
『電磁気学という思考方法の体系を理解した私たちは、電磁気の世界を合理的にながめられる。数百年にわたる科学者たちの合理的な精神の活動の結果として、迷信や偏見、そして未知なるものへの恐怖から解放されたのである。』

[ブクログ · ★★★★☆]

４本のマクスウェル方程式の内容を、高校物理の知識のみで解説する。親切なのはマクスウェルの各方程式を、高校で習う電磁気学の法則と並べて表記するところ。これにより概念把握が容易になり、あとは順を追って式変形するだけでマクスウェル方程式までたどり着ける。一度覚えてしまえば、いつでも方程式を再現できる。
本書で基礎を学び、ベクトル解析の知識を加味すれば、マクスウェル方程式に関しては、ほぼ完璧となる。良書です。

[ブクログ · ★★★★☆]

第1部　エレキの謎を探る旅
平賀源内の挑戦
クーロンの秘密兵器
ファラデーの登場
もう1人の天才、アンペール
最後の壁、電磁誘導
第2部　電磁気学の統合
マクスウェルの方程式
電子のベール
無限のバトンリレー
エレクトロニクスへ
第3部　旅の終わりに

[ブクログ · ★★★★☆]

［　内容　］
電気発見の歴史をたどりながら、電流、電圧、電界、磁界、磁束密度、静電容量…、そしてマクスウェルの方程式が見通しよく理解できる。
電磁気学を学びたい人、学びはじめた人、しっかり原理を知りたい人の絶好の入門書。
高校生から。

［　目次　］
第１部　エレキの謎を探る旅（平賀源内の挑戦　クーロンの秘密兵器　ファラデーの登場　もう一人の天才、アンペール　最後の壁、電磁誘導）
第２部　電磁気学の統合（マクスウェルの方程式　電子のベール　無限のバトンリレー　エレクトロニクスへ）
第３部　旅の終わりに

［　ＰＯＰ　］


［　おすすめ度　］

☆☆☆☆☆☆☆　おすすめ度
☆☆☆☆☆☆☆　文章
☆☆☆☆☆☆☆　ストーリー
☆☆☆☆☆☆☆　メッセージ性
☆☆☆☆☆☆☆　冒険性
☆☆☆☆☆☆☆　読後の個人的な満足度
共感度（空振り三振・一部・参った！）
読書の速度（時間がかかった・普通・一気に読んだ）

［　関連図書　］


［　参考となる書評　］

[ブクログ · ★★★★☆]

平賀源内のエレキテルからマクスウェルによる電磁波の発見まで、電磁気学の基礎を非常に分かりやすく説明している。良い復習になったと思う。

[ブクログ · ★★★★☆]

　簡易な数学（とはいっても、積分は必要ですが）を使って、マクスウェル方程式を紐解こうという本です。
　基本のおさらいとしてもちょうどいい本です。

[ブクログ · ★★★☆☆]

高校生から大学生初学者むけ。

電磁気を学ぶうえでネックとなる場の数理をほとんど用いずに説明しているため、電磁気を現象として理解できる。

最終章で述べられていた日本人の発表態度の悪さと質疑応答の重要性については反省すべき点も多いので心に留めておきたい。

[ブクログ · ★★★☆☆]

この本を読んだあと、1アマの試験に出る問題でマクスウエルの方程式のどれに当てはまるかなど考えることができました。
私のHPの更新履歴のNo155、156にあります。（2006年1月）

[ブクログ · ★★★☆☆]

たしかに高校数学程度があれば十分に理解できるよう書かれた本ではあったけど、実際高校生がこの内容を理解できるかと言うと必ずしもそうでは無いような…。どっちかと言うと、大学生でマクスウェル方程式の意味がわからない人向けかもしれません。