맥스웰의 전자기학 1

옮긴이 서문
시작하기 전에: 물리량의 측정

1부 정전기학

1장 현상에 대하여
2장 정전기에 대한 기초 수학 이론
3장 도체 모임에서 전기적 일과 에너지
4장 일반 정리
5장 두 전기 시스템 사이에서 역학적 작용
6장 평형점과 평형선
7장 간단한 경우에 등전위 면과 전기력선의 형태
8장 간단한 전하분포
9장 구면 조화함수
10장 공 초점 2차 곡면
11장 전기 영상 전하와 전기 역문제 이론
12장 2차원에서 켤레 함수 이론
13장 정전기 도구

2부 전기운동학

1장 전류
2장 전기 전도와 전기저항
3장 접촉한 물체들 사이의 기전력
4장 전기 분해
5장 전해질 편극
6장 선형 전류
7장 3차원 전도(傳導)
8장 3차원에서 저항과 전도도
9장 다종(多種) 매질을 통한 전도
10장 유전체에서 전도
11장 전기저항 측정
12장 물질의 전기저항에 대하여

그림 I-XIII
주석

“단위의 차원에 대해 알면 복잡한 조사의 결과로 얻는 식이 올바른지 간단히 확인하는 편리한 방법을 갖게 된다. 그렇게 복잡한 식의 각 항의 기본 단위 하나하나에 대한 차원은 반드시 같아야 한다. 만일 그렇지 않다면 그 식은 의미가 통하지 않으며 어디선가 반드시 틀린 것이 분명하다. 왜냐하면 어떤 시스템의 단위를 사용하느냐에 따라 그 식에 대한 해석이 달라질 것이기 때문이다.”
― 시작하기 전에: 물리량의 측정

“힘의 법칙은 비틀림 저울을 이용한 쿨롱의 실험으로 상당히 정확하게 수립되었다고 간주해도 좋다. 그렇지만 이런 종류의 실험은 몇 가지 풀기 어려운 원인 때문에 어려워지며 다소간 불확실하기도 한데, 그래서 반드시 그런 원인을 철저하게 추적하여 제대로 고쳐야 한다.
첫째, 두 물체의 크기가 그들 사이의 거리에 비해 합리적이어서, 각 물체는 힘이 측정되기에 충분한 양의 전하를 나를 수 있어야 한다. 그러면 각 물체의 작용은 다른 물체에 분포된 전하에 영향을 미치고, 그래서 전하가 물체의 표면에 고르게 분포되어 있거나 중력 중심에 모여 있다고 생각할 수 없다. 오히려 그 효과는 복잡한 조사를 통해 계산되어야 한다. 그런데 푸아송이 두 구(球) 모양의 물체와 관련된 문제를 매우 능숙하게 계산했고, W. 톰슨 경은 영상(影像) 전하 이론을 이용하여 그 계산을 고도로 단순화시켰다. (……) 물체가 불완전하게 절연된 이유로도 다른 상황과 별개로 독자적인 어려움이 발생하는데, 그 이유로 물체의 전하가 계속해서 감소한다. 쿨롱은 전하가 소실되는 법칙을 조사하고, 실험에서 전하의 소실에 의한 효과를 고려하여 바로잡았다.”
― 1부 1장, 현상에 대하여

“이제 물체 A가 도체라고 가정하자. 이것을 여러 물체로 구성된 시스템의 평형에 관한 사례로 취급하고, 움직일 수 있는 전하가 이 시스템의 일부라고 간주하면, 그 전하를 고정하는 방법으로 많은 자유도를 제거할 때 그 시스템은 불안정하다고 주장할 수 있으며, 이 시스템이 그 자유도를 다시 회복할 때는 시스템은 더 확실히 불안정해야 한다.
그러나 이 경우를 좀 더 특별한 방법으로 고려할 수도 있다.
먼저, 전하가 A에 고정되어 있고, A는 짧은 거리 dr만큼 이동한다고 하자. 그러한 원인으로 말미암아 A의 퍼텐셜이 더 커진 증가분은 이미 고려되었다.
다음으로, 전하가 물체 A 내부에서 항상 안정된 평형 위치로 이동하는 것이 허용된다고 하자. 이렇게 운동하는 동안에 퍼텐셜은 반드시 Cdr라고 부를 수 있는 양만큼 줄어들어야 한다.”
― 1부 6장, 평형점과 평행선