공과대 학생들은 대부분 1학년 때, 1년 과정으로 일반물리학 I ‧ II를 배운다. 1학기에 개설되는 일반물리학 I은 정역학, 동역학, 파동역학, 유체역학, 열역학을 포함한다. 2학기에 개설되는 일반물리학 II에서는 전자기학, 광학, 현대물리학을 가르친다. 2학기에 학생들이 배우는 가장 중요한 내용이 전자기학이다. 전자기학은 전하의 성질, 쿨롱의 법칙, 전기장, 가우스의 법칙, 전기 위치에너지, 전위, 전기용량, 축전기, 전류, 전기저항, 저항기의 직렬 ‧ 병렬 연결, 키르히호프의 법칙, RC 회로, 자석, 자기장, 자기력, 전동기, 앙페르의 법칙, 솔레노이드, 자기선속, 유도 기전력, 패러데이의 법칙, 렌츠의 법칙, 발전기, 유도계수, 교류회로, 전자기파 등을 다룬다. 대부분 공과대학, 특히 전기공학과, 전자공학과, 기계자동차학과, 소방방재학과 등에서 전공의 기초가 되는 중요한 내용들이다.

전자기학은 학생들에게 필요한 학문임에도 불구하고 학생들이 매우 어려워하는 분야이다. 본 저자는 대학교에서 20여 년간 일반물리학을 강의한 경험을 바탕으로 하여, 여러 권의 일반물리학 교재를 종합하였고, 학생들이 알기 쉽게 이해하고 익히도록 저술하였다. 본 저자는 본 교과서 전체가 일관성 있도록 기술하였고, 기본 법칙이나 원리를 쉽게 설명하는 것에 우선을 두었다. 이후에 다른 어떤 교과서보다 훨씬 많은 문제를 저자가 직접 만들고 자세하게 풀이하였다. 의도적으로 약간의 반복적인 문제도 교과서에 포함하여 학생들의 개념 이해와 문제 풀이에 대한 자신감을 가질 수 있도록 하였다. 본 교과서를 통하여 전자기학에 대한 학생들의 기본 지식 이해와 문제 풀이 능력을 향상시키고자 하였다. 부디 대학생들이 차분하게 본 교과서를 차례대로 차근차근히 공부하여 전자기학을 잘 배우고 습득하기를 기대한다.

01 전하와 전기력 / 7

1.1 전하의 성질 8

1.2 절연체와 도체 10

1.3 쿨롱의 법칙 10

1.4 전기장(Electric Field) 18

1.5 전기력선 26

1.6 전기선속(Electric Flux) 27

1.7 가우스의 법칙 30

02 전기 위치에너지와 전위 / 39

2.1 전기 위치에너지 40

2.2 전위 44

2.3 점전하에 의한 전위와 전기 위치에너지 46

2.4 등전위면과 전기장과의 관계 52

2.5 전기용량과 평행판 축전기 54

2.6 축전기의 연결 61

2.7 축전기에 저장된 에너지 67

03 전류와 전기 회로 / 71

3.1 전류 72

3.2 전류와 유동속력 74

3.3 옴의 법칙 76

3.4 저항과 비저항 78

3.5 전기 에너지와 전력 81

3.6 저항기의 직렬 연결 84

3.7 저항기의 병렬 연결 88

3.8 키르히호프의 법칙 92

3.9 RC 회로 96

04 자기력과 자기장 / 103

4.1 자석 104

4.2 자기장 104

4.3 전류가 흐르는 도선에 작용하는 자기력 108

4.4 전류 고리에 작용하는 토크 111

4.5 자기장 내에서 대전 입자의 운동 115

4.6 앙페르의 법칙 118

4.7 평행한 두 도선 사이의 자기력 122

4.8 전류 고리와 솔레노이드의 자기장 124

05 전자기 유도 / 131

5.1 유도 기전력과 유도 전류 132

5.2 패러데이의 유도법칙과 렌츠의 법칙 135

5.3 운동 기전력 138

5.4 발전기 141

5.5 상호 유도 계수와 자체 유도 계수 144

5.6 RL 회로 148

5.7 인덕터에 저장된 에너지 151