3판에서 달라진 점

50년 동안 물리학과 학생들은 이 책의 초판과 2판을 통해 전기와 자기를 즐겁게 배워 왔

다. 이번 판은 이러한 전통이 계속되기를 바라는 마음에서 현재의 교육 환경에 맞게 내용

을 조정하고 새로운 자료를 추가하였다. 가장 큰 변화는 Gauss 단위계에서 SI 단위계로

의 전환과, 풀이가 포함된 문제와 예제를 대폭 보강한 점이다. 오늘날 전기와 자기 강의

의 대부분이 SI 단위계를 사용하고 있다는 점에서 이러한 변화는 불가피하며, 절판 이후

아쉽게 사라졌던 이 훌륭한 교재를 현재의 강의 방식에 맞게 되살리고자 하였다.

한편 Gauss 단위계에 관심이 있는 학생이나 두 단위계를 모두 다루고 싶은 강사를 위해

관련 부록을 충실히 마련하였다. SI 단위계와 Gauss 단위계의 차이, 단위 변환 인자, 공

식 전환 방법을 단계적으로 설명하고, 책에 등장하는 주요 결과들을 두 단위계로 나란히

제시하였다. 이를 통해 단위계 변환의 원리를 명확히 이해할 수 있도록 돕는다.

이번 판에서는 풀이가 있는 문제와 본문 예제가 크게 늘어났다. 각 장의 끝에는‘문제’

와‘연습문제’가 제시되며, 문제의 풀이는 별도의 장에 수록되어 있다. 문제들은 난이도별

로 구분되어 있으며, 단순한 정답 확인이 아니라 스스로 사고하고 풀이 과정을 따라가도

록 구성되었다. 저자는 문제를 깊이 생각하고 단계적으로 접근하는 것이 개념을 실제로

이해하는 유일한 방법임을 강조한다.

책의 전체적인 구성은 2판을 따르되, 몇 개의 새로운 절이 추가되었다. 초반부에서는 쌍

극자의 기초를 소개하고, 이후에는 복소수 해법을 이용한 미분방정식 풀이, Poynting 벡

터 등 중요한 주제를 다룬다. 각 장의 끝에는 전기와 자기의 일상적 응용 사례를 간략히

소개하여, 더 깊이 탐구할 수 있는 주제들로 자연스럽게 이어지도록 하였다.

전기, 자기, 상대론의 관계는 한 장을 할애해 설명하였으며, 필요에 따라 일부 장을 건너

뛰어 보다 덜 이론적인 경로로 강의를 구성할 수도 있다. 또한 원통좌표계와 구면좌표계

를 적극적으로 활용하여 대칭성이 있는 문제를 효율적으로 다루도록 하였고, 관련 벡터

연산자는 부록에서 정리하였다.추가된 문제들로 인해 난이도는 약간 높아졌지만, 이를

선택적으로 활용하면 기존과 유사한 수준으로도 충분히 사용할 수 있다. 이 책은 전기와

자기를 처음 배우는 학생에게는 탄탄한 기초를, 더 깊이 도전하고 싶은 학습자에게는 풍

부한 사고의 기회를 제공하는 교재이다.

차례 3판에 대한 서문 

2판에 대한 서문 

초판에 대한 서문 

역자 서문 

1장

정전기학: 전하와 전기장 

1.1 전하 

1.2 전하의 보존 

1.3 전하의 양자화 

1.4 Coulomb의 법칙 

1.5 전하계의 에너지 

1.6 결정격자에서 전기에너지 

1.7 전기장 

1.8 전하분포 

1.9 다발 

1.10 Gauss 법칙 

1.11 구형 전하분포에 의한 전기장 

1.12 선전하가 만드는 전기장 

1.13 무한한 대전판의 전기장 

1.14 전하층에 작용하는 힘 

1.15 전기장과 관련된 에너지 3

1.16 응용 

요약 

문제 

연습문제 

2장

전기퍼텐셜 

2.1 전기장의 선적분 

2.2 퍼텐셜차와 퍼텐셜함수 

2.3 스칼라함수의 그래디언트 

2.4 퍼텐셜로부터 전기장 유도하기 

2.5 전하분포에 의한 퍼텐셜 

2.6 균일하게 대전된 원판 

2.7 쌍극자 

2.8 벡터함수의 다이버전스 

2.9 Gauss의 정리와 Gauss 법칙의 미분 형태 

2.10 직각좌표계에서 다이버전스 

2.11 라플라시안 

2.12 Laplace 방정식 

2.13 물리를 수학으로부터 구분하기 

2.14 벡터함수의 컬 

2.15 Stokes의 정리 

2.16 직각좌표계의 컬 

2.17 컬의 물리적 의미 

2.18 응용 

요약 

문제 

연습문제 

3장

도체 주위의 전기장 

3.1 도체와 절연체 

3.2 정전기장에 놓인 도체 

3.3 일반적인 정전기학 문제와 유일성 정리 

3.4 영상 전하 

3.5 전기용량과 축전기 

3.6 여러 도체 위의 퍼텐셜과 전하 

3.7 축전기에 저장된 에너지 

3.8 경계조건에 대한 다른 견해 

3.9 응용 

요약 

문제 

연습문제 

4장

전류 

4.1 전류와 전류밀도 

4.2 정상전류와 전하보존 

4.3 전기전도도와 Ohm의 법칙 

4.4 전기 전도의 물리학 

4.5 금속 내의 전도 

4.6 반도체 

4.7 회로와 회로 요소 

4.8 전류에서 에너지 소모 

4.9 기전력과 볼타 전지

4.10 전원이 있는 네트워크 

4.11 축전기와 저항에서 변하는 전류 

4.12 응용 

요약 

문제 

연습문제 

5장

움직이는 전하에 의한 장 

5.1 Oersted로부터 Einstein까지 

5.2 자기력 

5.3 움직이는 전하의 측정 

5.4 전하 불변성 

5.5 다른 좌표계에서 측정한 전기장 

5.6 일정한 속도로 움직이는 점전하의 전기장 

5.7 움직이기 시작하거나 정지하는 전하의 전기장 

5.8 움직이는 전하에 작용하는 힘 

5.9 움직이는 전하와 다른 움직이는 전하 사이의 상호작용 

요약 

문제 

연습문제 

6장

자기장 

6.1 자기장의 정의 

6.2 자기장의 성질 

6.3 벡터 퍼텐셜 

6.4 임의의 전류가 흐르는 도선이 만드는 자기장 

6.5 고리와 코일이 만드는 장 

6.6 전류판에서 B의 변화 

6.7 장이 변환하는 방법 

6.8 Rowland의 실험 

6.9 자기장 내에서 전기 전도: Hall 효과 

6.10 응용 

요약 

문제 

연습문제 

7장

전자기유도 

7.1 Faraday의 발견 

7.2 균일한 자기장을 지나는 도체 막대

7.3 불균일한 자기장을 지나는 고리 

7.4 장의 원천이 움직이는 정지한 고리 

7.5 유도 법칙 

7.6 상호유도 

7.7 상환 정리 

7.8 자체유도 

7.9 자체유도용량을 포함하는 회로 

7.10 자기장에 저장된 에너지 

7.11 응용 

요약 

문제 

연습문제 

8장

교류회로 

8.1 공명 회로 

8.2 교류 

8.3 복소수 지수함수 해 

8.4 교류 전류 회로 

8.5 어드미턴스와 임피던스 

8.6 교류 전류 회로의 일률과 에너지 

8.7 응용 

요약 

문제 

연습문제 

9장

Maxwell의 방정식과 전자기파 

9.1 “무엇인가 빠져 있다” 

9.2 변위전류 

9.3 Maxwell의 방정식 

9.4 전자기파 

9.5 다른 파동 형태; 파동의 중첩 

9.6 전자기파의 에너지 전달 

9.7 다른 좌표계에서 파동은 어떻게 보이는가 

9.8 응용 

요약 

문제 

연습문제 

10장

물질 내부의 전기장 

10.1 유전체 

10.2 전하분포의 모멘트 

10.3 쌍극자의 퍼텐셜과 장 

10.4 외부장 안에서 쌍극자에 작용하는 토크와 힘 

10.5 원자와 분자 쌍극자; 유도 쌍극자모멘트 

10.6 영구 쌍극자모멘트 

10.7 편극 물질에 의한 전기장 

10.8 축전기를 보는 다른 시각 

10.9 편극된 구의 장 

10.10 균일한 장 안에 있는 유전체 구 

10.11 유전체 매질 안에 있는 전하의 장과 Gauss의 법칙 

10.12 유전체에 대한 미시적 관점 

10.13 변하는 장 안의 편극 

10.14 속박전하 전류 

10.15 유전체 안의 전자기파 

10.16 응용 

요약 

문제 

연습문제 

11장

물질 내부의 자기장 

11.1 다양한 물질이 자기장에 반응하는 방법 

11.2 자기“전하”의 부재 

11.3 전류고리의 장 

11.4 외부장 안에 있는 쌍극자에 작용하는 힘 

11.5 원자 안의 전자 전류 

11.6 전자스핀과 자기모멘트 

11.7 자기감수율 

11.8 자화된 물질이 만드는 자기장 

11.9 영구자석에 의한 장 

11.10 자유전류와 장 H 

11.11 강자성 

11.12 응용 

요약 

문제 

연습문제 

12장

해답 

12.1 1장 

12.2 2장 

12.3 3장 

12.4 4장 

12.5 5장 

12.6 6장 

12.7 7장 

12.8 8장 

12.9 9장 

12.10 10장 

12.11 11장 

부록 A: SI 단위계와 Gauss 단위계의 차이

부록 B: 여러 양에 대한 SI 단위 

부록 C: 단위 전환 

부록 D: SI와 Gauss 단위계에서 공식 

부록 E: SI 단위와 Gauss 단위 사이의 정확한 관계 

부록 F: 곡선좌표계 

부록 G: 특수상대론에 대한 간단한 복습 

부록 H: 가속하는 전하에 의한 복사 

부록 I: 초전도 

부록 J: 자기공명 

부록 K: 유용한 공식/사실