21世紀の新相対論的電磁気学入門

目次 新理論の刊行に当たって 電磁気学が身近なものであることのお話 時代の流れが新しい電磁気学を促している! 単位系の説明他 電界 E や電束密度 D 及び誘電率 ε の説明 磁界 H や磁束密度 B 及び透磁率 μ の説明 1. 序論 2. 新相対論的電磁気学の提起基礎 2.1 新理論の立脚点 2.2 新理論の展開基礎 2.2.1 4次元ミンコウスキー空間に於けるラグランジアン L の誘導 2.2.2 電磁場中で移動する荷電粒子のラグランジアンの導出と運動方程式 2.2.3 電磁場不変量 F_0 とハピ・エネルギー E_p 3. 新相対論的電磁気学の提起 3.1 新旧作用積分と変分操作 3.2 新論からの波動方程式導出 3.3 新旧理論のまとめ 3.3.1 現在の相対論的電磁気学(旧理論) 3.3.2 新相対論的電磁気学 4. 検討 4.1 新論の包括性 4.2 現代アンテナ理論の問題点と新論 4.3 自然法則の扱いに違い 4.4 F_0 の存在の証明と意義 4.5 ゲージ理論の問題点 5. 新相対論的電磁気学に関する結論 6. シミュレーション解析1:ヘルツベクトル解析の問題点 6.1 ヘルツベクトル解析の問題点―無限長電流源による理論解析の場合 6.2 ヘルツベクトル手法によらない理論展開による問題点の検証 6.3 ヘルツベクトル解析の問題点のシミュレーション検証 7. シミュレーション解析2:λ/2 アンテナによる電磁波伝搬諸論の検討 7.1 諸論の提示 7.1.1 ヘルツベクトル手法による解析 7.1.2 波源よりの直接計算:新論による電界 total E_{jro} 7.2 λ/2 アンテナの特性 7.2.1 解析空間の構造 7.2.2 波源の電流分布 7.3 λ/2 アンテナを用いた諸論の解析 7.4 アンテナ上の遅れ電流の起因に関する新見解とベクトルポテンシャルAの近傍発散 7.4.1 電気力線の運動量作用: E=- \partial{A} / \partial{t} 7.4.2 アンテナ上の遅れ電流の定式化 8. シミュレーション解析3:アンテナ上でのエネルギー輸送 8.1 アンテナ入力インピーダンスの評価 8.2 アンテナ上の電流、電荷及び電位分布 8.3 アンテナ上のエネルギー収支 8.3.1 実効分電流によるエネルギー収支 8.3.2 無効分電流によるエネルギー収支 8.4 アンテナ上でのエネルギー輸送 8.5 シミュレーション解析のまとめ 9 むすび 参考文献 付録 1. 半波長ダイポールアンテナに関する解析プログラム例:Matlabの使用の場合 1.0.1 新論に基づく(波動方程式に基づくもの)プログラム 1.0.2 従来手法(ヘルツベクトル手法)による解析 2. サージ解析ソフト VSTL を用いたプログラム例 2.0.1 等価無限長電流源を用いた場合 2.0.2半波長ダイポールアンテナに関するシミュレーションの場合 あとがき 著者略歴:高橋秀臣(たかはしひでおみ)