맥스웰 방정식으로 풀어내는 쉽고 명료한 전자기학 입문서
전자기학은 전기, 전자, 정보통신, 제어 관련 학과의 학생들이 공통으로 이수하는 필수 과목이다. 그러나 많은 학생이 방대한 내용과 난해한 수식 전개에 압도되어 핵심을 제대로 이해하지 못해 어려움을 호소한다. 이 책은 전자기학 학습에 필요한 벡터 해석부터 전계, 자계 및 전자파까지 전자기학의 주요 핵심 이론을 다룬다. 특히 4개의 맥스웰 방정식들을 순차적으로 유도하고, 이들의 응용 및 적용에 대해 살펴봄으로써 전자기학을 쉽고 간단명료하게 이해할 수 있게 하였다.
본 도서는 대학 강의용 교재로 개발되었으므로 연습문제 풀이는 제공하지 않습니다.
단, 일부 정답은 [부록/예제소스]에서 내려받을 수 있습니다.
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저자 소개
저자 : 김성중
전북대학교, 전남대학교, University of Missouri-Rolla에서 제어공학을 전공하고, 전북대학교에서 37년간 교수로 재직하다가 현재는 전북대학교 전자공학부의 명예교수로 있다. 주요 활동으로는 과학기술부지정 메카트로닉스연구센터(RRC) 소장, 전라북도 과학기술 자문단장, IEEE Korea 호남지부장, ICCAS2002 Local Co-Chairman, 제어자동화시스템공학회 부회장을 역임했으며, 학술 활동으로는 제어공학과 관련하여 100여 편의 논문을 게재 및 발표하였다. 저서로는 『전기기사 및 전기공사기사』(21세기사, 1999), 『처음 만나는 자동제어공학』(한빛아카데미, 2016), 『핵심이 보이는 제어공학(개정판)』(한빛아카데미, 2018)이 있으며, 역서로는 『전기장(Fundamentals of Electric Waves)』(동일출판사, 1981)이 있다.
목 차
1장 벡터 해석
1.1 스칼라와 벡터
1.2 벡터 연산
1.3 직각좌표계
1.4 원통좌표계
1.5 구좌표계
1.6 미소길이, 미소면적, 미소체적
1.7 좌표변환
핵심요약 | 연습문제
2장 전하와 전계
2.1 마찰전기와 쿨롱의 법칙
2.2 전계의 세기
2.3 선전하에 의한 전계의 세기
2.4 면전하에 의한 전계의 세기
핵심요약 | 연습문제
3장 전속밀도와 가우스의 법칙
3.1 전기력선
3.2 전속밀도와 전계의 세기
3.3 가우스의 법칙
3.4 가우스의 법칙의 응용
3.5 발산정리
3.6 제1 맥스웰 방정식
3.7 벡터연산자 ▽
핵심요약 | 연습문제
4장 위치에너지와 전위
4.1 위치에너지와 운동에너지
4.2 전위 및 전위차
4.3 전하에 의한 전위
4.4 정전계에 대한 제2 맥스웰 방정식
4.5 전위경도
4.6 전기쌍극자
4.7 정전에너지
핵심요약 | 연습문제
5장 도체와 유전체
5.1 전류와 전류밀도
5.2 도체
5.3 반도체
5.4 유전체
5.5 유전체 경계면에서의 전계의 세기
5.6 정전용량
핵심요약 | 연습문제
6장 라플라스 방정식 및 특수 해법
6.1 푸아송 방정식과 라플라스 방정식
6.2 라플라스 방정식의 풀이
6.3 푸아송 방정식의 풀이
6.4 반복계산법과 전류상사법
6.5 영상법
핵심요약 | 연습문제
7장 정상자계
7.1 영구자석과 정상자계
7.2 자계에 대한 쿨롱의 법칙
7.3 전류에 의한 자계
7.4 암페어의 주회법칙
7.5 벡터 회전과 스토크스의 정리
7.6 자기력선과 자속밀도
7.7 정전계 및 정상자계에 대한 맥스웰 방정식
7.8 자위
핵심요약 | 연습문제
8장 자기력과 자성체
8.1 움직이는 전하가 받는 힘
8.2 자계 내에서 전류가 받는 힘
8.3 전류와 전류 사이에 작용하는 힘
8.4 폐회로에 작용하는 힘과 토크
8.5 자성체
8.6 자화와 투자율
8.7 자계의 경계조건
8.8 자기회로
8.9 자기에너지
8.10 인덕턴스
핵심요약 | 연습문제
9장 장시변 전자계
9.1 패러데이의 법칙과 운동기전력
9.2 변위전류
9.3 시변 전자계에 대한 맥스웰 방정식
핵심요약 | 연습문제
10장 균일 평면파
10.1 페이저형 맥스웰 방정식
10.2 자유공간에서 전자파의 전파
10.3 유전체 내에서 전자파의 전파
10.4 포인팅 벡터와 전자파의 에너지 전달
10.5 도체 내에서 전자파의 전파
핵심요약 | 연습문제
11장 평면 전자파의 반사와 투과
11.1 평면파의 반사와 투과
11.2 정재파비
11.3 복합 경계면에서의 반사와 투과
핵심요약 | 연습문제
12장 전송선로
12.1 전송선로 방정식
12.2 전압파의 반사와 투과
12.3 전송선로의 임피던스 정합
핵심요약 | 연습문제
출판사 서평
ㆍ 친절한 이론 설명과 상세한 예제 풀이를 제시한다.
ㆍ 직관적인 이해를 돕는 다양한 그림 제공한다.
ㆍ 본문 연계 내용을 [질문]과 [대답] 형식으로 설명한다.
ㆍ 핵심 개념과 공식을 정리한 장별 [핵심요약] 제시한다.
ㆍ 풍부한 객관식/주관식 [연습문제] 제공한다.
