徒然草Ⅱ

「アッ!」「イイねえ!」「ウッソー!」「エーッ!」「オおぉ!」ということを書きたい!?
(読書日記備忘録を中心として)

高校レベルからはじめる!やさしくわかる電磁気学

2023年10月03日 | 理論・法則

書名  高校レベルからはじめる!やさしくわかる電磁気学 
著者  ノマド・ワークス
発行社 ナツメ社
発行年 2023年9月1日
頁数  255頁
価格  2,300円 + 税

◆電磁気学は社会を支える重要な技術!
電磁気学は、私たちにとって非常に身近でありながら、同時にとっつきにくい学問の分野です。
いうまでもなく、現代の文明は電気や電波なしに成立しません。
私たちは日々当たり前のように電気を使い、スマートフォンで通話したり動画を見たりしていますが、
こうした技術は電磁気学の成果がもとになっています。
これほど重要な理論なので、誰もが一般常識として
マクスウェル方程式(本書を読めば何のことかわかります)くらい知っていたとしても、
ちっともおかしくはありません。

◆でも高いハードルがある!
ところが現実には、一般(とくに文系)の人が電磁気学の体系を理解するには、
かなり高いハードルがあります。
このように、身近でありながら同時にとっつきにくい電磁気学を、
何とか一般教養のようにやさしく解説することはできないだろうか。
本書がめざした目標のひとつです。

◆それでも、重要な技術なので理系では必修科目になっている!
また、大学の理系学部では、たいてい初年度に電磁気学を学びますが、
高校物理との違いにとまどう人も多いようです。
そこで、高校レベルの物理・数学の知識から、大学レベルの知識へとスムーズに橋渡しをすること。
これが本書のもうひとつの目的です。

◆電磁気学をマスターするにはコツがある!
電磁気学を理解するには、高校では教わらない数学のテクニックがいくつか必要で、
このことが一般向け入門書のハードルを高くしています。
このハードルを乗り越えるため、本書では必要な数学の知識を
2段階に分けて解説しました(第1章、第6章)。
第1章の最低限の知識だけでも、とりあえずマクスウェル方程式まではすすめます。

◆さらに前に理解を深めるためのポイントも伝授!
その先にすすむために、第6章がブースターの役割をはたしています。
電磁気学の学習には、バラバラだったパズルのピースが
ひとつひとつはまっていくような面白さがあります。
パズルが最終的に完成したときに見えてくる体系の美しさを、
ぜひ味わっていただければと思います。


【主要目次】

第1章 とりあえず知っておきたい数学の知識
第2章 電荷がつくる電場
第3章 静電場の世界
第4章 電流がつくる磁場
第5章 磁場がつくる電場と、電場がつくる磁場
第6章 あと1歩すすむための数学の知識
第7章 マクスウェル方程式と電磁波

・難しく理解しきれなかった。

・高校レベルの理数科系コースで数学の知識が必要。


「超」入門 微分積分 (ブルーバックス)

2023年09月12日 | 理論・法則

書名  「超」入門 微分積分 (ブルーバックス)   
著者  神永 正博
発行社 講談社
発行年 2012年9月20日
頁数  225頁
価格  980円 + 税

暗記と計算だけのツマラナイ微積分にさようなら。
本質を鷲掴みにする巧みなイメージ化で、
すらすらと理解が進む!
微積分の基本を大胆にイメージ化し「考え方のコツ」を伝授。
積分から微分へと進む画期的な構成、軽妙な解説と豊富な図解で、
学校時代に丸暗記させられた公式や数式が、
その「意味」からスッキリと理解できる。
微積分の「勘所」を1冊でマスター!

・「超」入門と言いながら「超」むずかしい!

・入り方が、『積分』から。

・50ページを読み、あとは、眺めるだけ、

 50ページ以降を読むのを諦めました。

・この本、お勧めしません。


今さら聞けない暗号技術&認証・認可 Web系エンジニア必須のセキュリティ基礎力をUP

2023年04月17日 | 理論・法則

書名  今さら聞けない暗号技術&認証・認可 Web系エンジニア必須のセキュリティ基礎力をUP  
著者  大竹 章裕 (著), 瀬戸口 聡 (著), 庄司 勝哉 (著)、その他
発行社 技術評論社
発行年 2023年3月18日
頁数  154頁
価格  1,980円 + 税

セキュリティの基礎を1冊で学べる!

本書は、Webシステムのセキュリティを支える技術を幅広く解説します。
具体的には、公開鍵暗号、共通鍵暗号、ディジタル証明書、電子署名、
認証・認可などの基礎技術の用語や理論の説明から、
それらを応用したSSL/TLS、SSH、OAuth、OpenID Connectなど
各種の規約やプロダクトの使い方までを解説します。
今やWebシステムは社会や経済を支える基盤となっており、
Webシステムの開発・運用に携わるITエンジニアは前述の技術の理解が欠かせません。
暗号技術、認証・認可にかかわる基礎教養と具体的な規約・プロダクトをこの1冊で学べます。
本書は、IT月刊誌『Software Design』の暗号技術、認証・認可に
関連する特集記事などを再編集した書籍です。

(こんな方におすすめ)
・Webシステムに携わるエンジニア全般(プログラマー、アーキテクト、インフラエンジニアなど) ・セキュリティに携わるエンジニア

(目次)
第1章 今さら聞けない暗号技術
  1-1 ネット社会を支える暗号化のキホン
  1-2 公開鍵暗号と共通鍵暗号のしくみ
  1-3 暗号を使った認証技術
  1-4 Pythonによる楕円曲線暗号の実装

第2章 実務に活かせるSSL/TLS入門
  2-1 SSL/TLS総ざらい
  2-2 Let's Encryptで実践する証明書の発行/更新

第3章 今さら聞けないSSH
  3-1 リモートログインとコマンドの実行
  3-2 SSHの便利な使い方&トラブルシューティング

第4章 今さら聞けない認証・認可
  4-1 アプリケーション開発を行う際に押さえておきたい認証・認可とは
  4-2 認証・認可のしくみとフロー
  4-3 クラウド時代のID管理技術
  4-4 インターネット上で安全な認証・認可を実現するための取り組み

第5章 挫折しないOAuth/OpenID Connect入門
  5-1 OAuthとは、OpenID Connectとは
  5-2 知っておきたい仕様と規格
  5-3 トークンハンドリングの基本

難しすぎて理解できなかった。



世界は「e」でできている オイラーが見出した神出鬼没の超越数 (ブルーバックス)

2022年11月17日 | 理論・法則


書名  世界は「e」でできている オイラーが見出した神出鬼没の超越数 (ブルーバックス)
著者  金 重明
発行社 講談社
発行年 2021年12月20日
頁数  241頁
価格  1,000円 + 税

この奇妙な数のことを、人類はどこまで理解しているのか。
●悪徳高利貸が1年を無限に分割して瞬間ごとに利子をとると、元利合計はどうなる?
●当たる確率が1/nのくじをn回引いたとき、それでも全部はずれる確率は?
●「理想の結婚相手と結婚できる戦略」を用いたとき、理想の相手と結婚できる確率は?
「やつ」はどうして、こんなにあちこちに顔を出すのか?
はるか昔から、洋の東西を問わず、不思議な性質をもつその数は知る人ぞ知る存在だった。
やがて天才オイラーがその数の本質を見抜き、「宝石」ともいわれる奇跡的な数式を完成させた!
人類がほとんど何もわかっていない超越数のなかで「π」とともにかろうじて知られてきた「e」、
指数関数から複雑系にまで存在感を示し、代数と幾何の垣根さえも軽々と超えてしまう、
その摩訶不思議な魅力を堪能して、数学の面白さを再発見しよう!



本書の目次
第1章 人間の脳を裏切る指数関数
第2章 高利貸の究極の夢
第3章 eが登場する3題噺
第4章 e^xの微分
第5章 この世では見えない愛の絆
第6章 数学界の5人の戦士


身近な素材で実験する物理

2022年04月28日 | 理論・法則


書名   身近な素材で実験する物理
著者  初田 真知子、伊知地 国夫、矢田 雅哉
発行社 丸善出版
発行日 2022年1月25日
頁    188
価格   2,600円 + 税

科学リテラシーの向上を目的とし、「学生による実験」「手元で行う実験」を軸とした物理テキスト。
身近な素材でできる数多の実験レシピを、実験前の予想のディスカッション、実験、結果の考察、物理法則の確認、例題、という流れで解説。
オンライン授業に対応可能な、家にいても一人でできる実験も収載。
頭と五感を使って物理を「考える」ことを促し、小学校、中学校、高校の先生方にもアクティブラーニング授業の参考書として最適。



複素数のつくりかた: 代数の考え方で演算を組み立てる

2022年04月28日 | 理論・法則


書名   複素数のつくりかた: 代数の考え方で演算を組み立てる
著者  海老原 円
発行社 オーム社
発行日 2021年11月24日
頁    196
価格   2,200円 + 税

複素数ってホントにあるの?
代数学の考え方で複素数の演算を組みてる!
本書は、虚数、複素数をテーマにした入門書です。
複素数は、電気・電子工学の回路解析、機械工学・ロボット工学の制御理論、
土木・建築系の震動解析など、工学分野でも頻繁に用いられるため、
その理解は欠かせません。
そこで本書では、「複素数が本当にあるのか?]」をテーマに据えて、
複素数のはたらき(機能)を持つ数の体系を作って示します。
数学的な面白さを伝えつつ、本格的な数学書や工学書を読み進めるための手助けとなる一冊です。



光・電波・電磁波の基本と応用がよくわかる本

2022年01月28日 | 理論・法則


書名  光・電波・電磁波の基本と応用がよくわかる本
著者  堀越 智 、三谷 友彦、 樫村 京一郎
発行社 オーム社
発行日 2021年10月25日
頁   213
価格  2,400円 + 税

「電波」「光」「電磁波」の基本と応用を知る!
「電波」「光」とは何でしょうか?
とても身近なこれらですが、いざ説明してと言われると、
アンテナが…とか、太陽の光が…といったような、
具体例以上には意外に説明できないのではないでしょうか。

実は、「電波」や「光」は「電磁波」と呼ばれる電気と磁気の変化を伝える「波」の一種であり、
周波数や波長によって区別されているだけの同じものです。「
電波」は3テラヘルツ以下の周波数の電磁波で、
「光」は1ナノメートルから1ミリメートルの波長をもつ電磁波です。

本書は「電波」「光」って何だろう? という疑問に答えるように
「電磁波」(電波・光)の基本理論から性質、どのような経緯でこれらが発見され、区別されてきたかの歴史、そして応用例までを説明します。

電磁波は「電磁気学」や「量子力学」を理論的な土台としますので、
多少難しいところもありますが、高校卒業程度の知識で読み解けるようにまとめています。

・秩序だった物は、必ず無秩序になることが自然の摂理。

・エントロピーとは、この無秩序の度合いを表す尺度と定義。





ゼロからわかる虚数

2020年11月19日 | 理論・法則


書名   ゼロからわかる虚数
著者   深川和久
発行社 KADOKAWA
発行日 2017年4月25日
頁    239
価格   880円 + 税

乗してマイナスになる、ミステリアスな数の正体がやっとわかった!

ガウスやコーシーなど、名だたる数学者を魅了してきた虚数。
「二乗してマイナスになる」という実態を持たない数で、
英語では「imaginary number(想像上の数)」と呼ばれている。

その一方、オイラーがつきとめたように、eのiπ乗+1=0が成り立つなど、
虚数は数学の深遠さを次々と明らかにしてきた。
この不思議な数の正体とは?

1、2、3…といった自然数の仕組みからスタートし、
摩訶不思議な数の魅力と威力をやさしく伝えます!

【目次】
はじめに

第1章 虚数は本当にウソの数か? ――ヒーローとしての虚数
01 虚数とはどのようなものか ~2乗してマイナスになるとなぜいけない?
虚数との出会いと別れ / 虚数は本当にありえない数か? / 数への信奉

02 実数側の状況はどうか ~実数はどれくらい「まっとうな」数か?
実数にはどういうものがあるか / 自然数について / 分数について / 自然数の崇拝と無理数について / 少数について / 結局実数にもいろいろとわけがある

第2章 虚数はこうして認められた! ――虚数の誕生事情
03 負の数と虚数の生い立ちと定着まで ~方程式から芽が出て成長した
負の数と虚数 / 負の数が認められるまで / 3次方程式と虚数 / 虚数の定着 / 図形的裏付け

第3章 これが虚数のナマの姿だ! ――虚数と複素数の世界
04 複素数と複素数平面 ~複素数の基本的性質を調べる
虚数から複素数へ / 複素数の計算と複素平面 / 座標平面―ベクトル平面―複素数平面 / 実数と複素数の違い / 複素数の性質とまとめ

05 複素数の乗法と回転 ~複素数をかけること
特別な角の複素数をかけると / 極形式とは? / ド・モアブルの定理(n乗)とn乗根 / オイラーの公式 / 複素数の計算と図形

06 複素数はどういう数か ~複素数を超える数は存在するか
実数を超えるただ一つの数 / 四元数と八元数

第4章 複素関数の微分・積分 ――実数と複素数の微分・積分のちがい
07 複素関数の微分 ~複素関数の微分の強い性質
複素数に広げることの意味 / 実数の関数と複素関数の微分の定義 / テイラー展開 / 再び複素関数の微分 / 複素関数の微分可能性は強烈!

08 複素関数と積分 ~計算を超える奇妙な性質
実数の積分 / 面積分と線積分 / 複素関数の積分

<参考図書>

ゼロからわかる虚数・複素数





ニュートン式 超図解 最強に面白い!! 虚数

2020年08月31日 | 理論・法則

書名   ニュートン式 超図解 最強に面白い!! 虚数
著者  和田純夫 (監修)
発行社 ニュートンプレス
発行日 2020年2月15日
頁    125
価格   900円 + 税

虚数とは「 2乗するとマイナスになる数」です。

中学校までに習うふつうの数では、
プラス×プラスはプラスになり、
マイナス×マイナスもプラスになります。
つまり, 0でない数を2乗する(2回かけあわせる)と
かならずプラスの数になります。
したがって、ふつうの数では「2乗してマイナスになる数」などというものは存在しないはずです。
存在しないはずの数だから 
うその数。すなわち虚数です。

そのような虚数が一体何の役に立つのでしょうか。
実は虚数は,科学の世界ではとても大きな役割をになっています。
たとえば、ミクロな世界を物理学で解き明かそうとすると虚数の計算が必要になります。
さらには、私たちがくらす宇宙では誕生時に「虚数時間」というものが流れていた、
という理論も提案されています。

i**2 = -1

複素数平面、ガウス平面

・視覚的にイメージできないものを人は受け入れない。




科学はこう「たとえる」とおもしろい!

2020年08月13日 | 理論・法則


書名  科学はこう「たとえる」とおもしろい!
著者   左巻 健男
発行社 青春出版社
発行日 2020年3月1日
頁    205
価格   1,400円 + 税

不思議が納得に変わる!
誰かに話したくなる!
世界の“見え方”が変わる!
天気のしくみから有機ELまで、文系でも知識ゼロでもすっきりわかる。



電気とはなにか―身近な現象から解きあかす

2020年06月29日 | 理論・法則


書名  電気とはなにか―身近な現象から解きあかす
著者   室岡 義広
発行社 講談社
発行日 1992年3月20日
頁    239
価格   738円 + 税

電気がむずかしいとして敬遠されるのは、電気が見えないことに原因があるのかもしれない。
しかし多くの電気現象は電子の振舞いとして、かなり視覚的に理解することができるし、イオンの振舞いを加えれば従来の電気現象はほとんど説明できる。
さらにそれで説明のつかない半導体についても、ホール粒子の考え方を導き入れて解きあかすことができる。
摩擦電気に始まり、コイルやコンデンサ、トランジスタは言うに及ばず、ファクシミリやCDの原理まで、身のまわりの「電気」を解きあかしてみよう。





a^2+b^2=c^2はなぜ? マイナス×マイナスはいくつ? (技術屋さんが書いた数学のなぜ??シリーズ 2)

2019年12月24日 | 理論・法則


書名   a^2+b^2=c^2はなぜ? マイナス×マイナスはいくつ? (技術屋さんが書いた数学のなぜ??シリーズ 2)
著者   にんじんのかがやき
発行社 東京図書出版
発行日 2019年5月24日
頁     50
価格   1,500円 + 税

三角形の第一のなぞ―三平方の定理、a^2+b^2=c^2、三角形の第二のなぞ―円の方程式、x^2+y^2=c^2
そして子供たちは、本書を超え三角形の第三のなぞ、三角関数へ!
計算の基礎として!!



10の2.3乗は、いくつ?

2019年12月22日 | 理論・法則


書名   10の2.3乗は、いくつ?
著者   にんじんのかがやき
発行社 東京図書出版
発行日 2019年5月24日
頁     34
価格   1,500円 + 税

色とレイアウトを工夫して、早期学習として子ども向けに計算の基礎を紹介。
数学の謎に迫るシリーズとして2刊同時発売。10の1乗 って? 10の0乗って?
e.t.c.、乗数のなぞがテーマ。

Log10(200)≒2.3




指数関数ものがたり

2019年06月18日 | 理論・法則



書名   指数関数ものがたり
著者   西郷 甲矢人、 能美 十三
発行社 日本評論社
発行年  2018年4月10日
頁     183
価格   2200円 + 税

盃を傾け、よき友と語る、指数関数の「ものがたり」―自然科学のありとあらゆる場面で登場し、数学においても重要な関数である指数関数。
謎多きその正体を解き明かす。




高校の物理をイチからおさらいする本[電磁気編]

2019年01月27日 | 理論・法則


書名   高校の物理をイチからおさらいする本[電磁気編]
著者   鈴木 誠治
発行社  中経出版
発行年  2006年1月23日
頁     215
価格   1,500円+税

高校時代、多くの人が苦手だった物理。その中でも特に難しいのが、電磁気分野。目で現象を観察できる力学分野と違って、目に見えない事象を扱う電磁気分野は、数式と公式のオンパレード。でも、大学の試験、あるいは仕事で電磁気の知識を必要とする人はたくさんいるはずですね。高校時代に不得意だった電磁気分野を克服するためにはどうすればいいか? 
そこで、本書の登場と相成ります。
この本は、高校時代に習ったけどすっかり忘れている、あるいはそもそも習わなかった電磁気分野を復習させる入門書です。
前段階として力学の知識は多少要りますが、電磁気の知識はまったくゼロでもオッケー。
初心者にもわかるように根本原理を説明しているので、短期間で本質的な理解が得られます。

目次

第1章 静電気(力とエネルギー―ここが電気の土台です
クーロンの法則、電界・電位―目に見えなくてもイメージが大切です ほか)
第2章 コンデンサー(コンデンサーの基本―この世で最も単純な、電気を蓄える装置
誘電体、コンデンサーの接続―携帯電話に潜む影 ほか)
第3章 電流(電流、オームの法則―電気泥棒はいったい何を盗んだの?
抵抗の接続、電流計・電圧計―抵抗値を正確に測るのは結構難しい ほか)
第4章 磁界と電磁誘導(電流と磁界の関係―磁石を切り刻むと何になる?
電磁力、ローレンツ力―フレミングの左手の法則は苦痛をともないますねえ ほか)
第5章 交流と電磁波(交流―最も身近な電気ですが…
交流回路、LC共振回路―電源なしに電流が流れる回路があるのです ほか)