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電気電子工学科のおすすめの参考書(電気磁気学編)

勉強
あさこ
あさこ

どうしよう‥

コブサラダ
コブサラダ

どうしたの。そんな

あさこ
あさこ

電気磁気学が全然分からなくて‥。このままじゃ単位を落とすかも。

コブサラダ
コブサラダ

それなら参考書を使って勉強しよう。

ということで今回は電気電子のおすすめ参考書についてまとめていきます。

今回の対象は‥

・単位を取るための教材選びに困っている

・単位を取るだけではなく自分で勉強をしたい

という方です!

電気磁気学のおすすめの参考書

まずは電磁気の参考書を紹介します。

電磁気の参考書選びは他の科目に比べていちばん大事!と言っても過言ではありません。

なぜかといいますと電気磁気学は他の電気回路などの分野に比べかなり概念が難しく下手な参考書を選ぶと一番ダメージが大きいためです。

本当に難しいの?と疑問に持たれた方もいらっしゃると思いますので一つ例を紹介します。

電気の方で「ガウスの法則」という定理があります。

この定理をある教科書に沿って説明させていただきますと

電界内に一つの任意の閉曲面Sをとり、nをその面上の一点の外向き法線の方向を持つ単位長ベクトルとすると
$$∮_s E・ndS=\frac{1}{ε0} ∑_内Q$$
となる。
※参考文献  電気磁気学 電気学会 山田直平原著 桂井誠著 1950

‥はい!何が起こっているのかまったくわかんないですね。

あさこ
あさこ

もう諦めて田舎に帰らせていただきます‥。

コブサラダ
コブサラダ

大丈夫!諦めるのはまだ早いよ!

ただこれをみただけで理解できる方はもう苦労せずともかんたんに大学を卒業できます。

そしてそんな人はほぼいないはずです。

これ以外にもアンペールの法則など様々な式が表れますがすべてこの感じで進んでいきます。

もちろんこの教科書ではこの定理については紹介されていますが難易度が高めな参考書を選ぶとこの説明が不十分な可能性が高いです。

説明が足りない参考書を選んでしまうと使ったところで何一つとして理解できないという状況になります。

そのため初心者のためになる易しい参考書を選ばないことはそのお金をゴミ箱に叩きつけることに等しいです。

難しい学問であるこそ間違った参考書選びをしていただきたくはありません。

そのため今回の記事を参考にしていただいた上でよくよく考えて参考書を選んでいただきたいです。

電磁気を理解するための数学の教材

私がおすすめするのはマセマシリーズの「微分積分」と「ベクトル解析」です。


あさこ
あさこ

やっぱり数学やらなきゃだめなの?

コブサラダ
コブサラダ

必須じゃないけどできるとかなり有利だよ!

大学生以降の電磁気学では高度な数学の知識を必要とします。

大学での電気磁気学の目標というのが「マクスウェルの方程式」という式を理解することです。

マクスウェルの方程式

①div(→D)=ρ

②rot(→E)+∂(→B)/∂t=0

③div(→B)=0

④rot(→H)−∂(→D)/∂t=i

↑マクスウェルの方程式

(見づらいですが(→A)でベクトルだと思ってください‥)
この式だけだとなんじゃこれと思われるかも知れませんがこの式を理解するために「ベクトル解析」が必要となります

具体的には後々紹介することになりますが、今のうちはまあそんな物があるんだなと思っていただければよいです。

なぜマセマシリーズなのか?

マセマシリーズを買うべき理由はその圧倒的なわかりやすさです!

もうすでに大学に入って勉強していらっしゃる方はおわかりだと思いますが、
大学の教科書や参考書はもはや専門書なので概念から非常に難解に書かれていてただ読んでみても
「なんじゃこれ?」
と頭にクエスチョンマークが飛び交うようになります。
正直はじめて学習させる人にはかなり敷居が高く開いた瞬間に90%の人がそのまま本をしまうことになります。
このマセマシリーズは高校までの参考書に近いです。
問題の解き方を例題を使ってイチから丁寧に解説してくれています。
理論を完璧に理解してから問題に取り組みたいと言う方には少し物足りないかも知れません。
しかし問題の解き方や現象の理解は格段にやりやすいのでそれもおすすめです。

電気磁気学の教科書

あさこ
あさこ

いよいよ本番の電気磁気ね。

コブサラダ
コブサラダ

ここでも選び方は慎重に。

ベクトル解析の教科書をマスターしたらいよいよ電気磁気学の勉強に入りましょう!

マセマの電磁気学

電気磁気学でまずおすすめするのはまたまたマセマシリーズの「電磁気学」となります。


こちらの参考書はとにかく説明がていねいで高校生レベルの知識でもわかりやすいです。
先ほどご紹介した式で見られましたが積分記号などがゴリゴリと使われている電気磁気ではそのイメージを理解することが大事です。
高校物理レベルの知識しかない前提で参考書が作られているので高校の復習から始まっています。
あさこ
あさこ

単位を取るためならこれを選べばいいのね。

コブサラダ
コブサラダ

そういうタイプの人ならマセマ一択だよ!

電気学会・電気磁気学

こちらの参考書の強みは説明に圧倒的な重きが置かれていることです。
口コミは

・電気工学を学習する人には骨が折れるが抑えておきたい内容

・初歩から入門レベルまでの知識に役に立った。

となっています。

この口コミの通り内容は非常に詰まっており厚い一冊に基礎の事項がほぼ掲載されています。
先ほど紹介したマセマシリーズはどちらかと言うと問題を解くためのもので実際に研究などで使うには少し物足りないです。
こちらの参考書は少々難しい代わりに内容量は圧倒的に多くより実践的な内容になっています。
ただ問題点がありまして問題が非常に難しいということです。
解答だけで別冊で存在しますがだとしても難しく単位を取りたいだけの方にとっては明らかにオーバーワークです。
ただ式の解説などはすごく詳しく掲載されているため実験や研究が始まるとき、
または働き始めてから抜けた知識を埋めるために使っていただきたいです。
あさこ
あさこ

単位を取るためには使えないんだね。

コブサラダ
コブサラダ

そうだね。もっと自主的に勉強したい人用だね。

電磁気学1、2

こちらの参考書は一つだけで学力を上げる

こちらの参考書は数学の参考書としての役割もありながら難しい概念も扱っており先ほどの参考書のちょうど中間くらいなものです。

ただ専門学生には基本的に無理という声もありそれなりに難易度が高いです。

あくまで中級者レベルなので自分が数学や物理がめちゃくちゃ苦手だという人には向いていないかもしれません。

あさこ
あさこ

ちょっと難しいけど挑戦してみようかな。

コブサラダ
コブサラダ

一冊だけで基礎も応用もできるからおすすめだよ。

高校数学や物理ができた自信がある人はいきなりこの本に取り組んでみてください!

まとめ:電磁気は参考書選びで差をつける

電磁気のための数学

・数学の参考書:マセマシリーズの「微分積分」「ベクトル解析

 

電磁気学

・電気磁気学の参考書:マセマシリーズ「電磁気学」、電気学会「電気磁気学」、物理入門コース「電磁気学」


ぜひ今回紹介した参考書を使い電気電子の能力を身に着けましょう!

それではさようなら!

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