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新概念物理教程 电磁学(第三版)

面向21世纪课程教材

作者:
赵凯华、陈熙谋
定价:
58.00 元
版面字数:
620.00千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
3
最新版次
印刷时间:
2026-01-09
ISBN:
978-7-04-051410-0
物料号:
51410-00
出版时间:
2023-07-21
读者对象:
高等教育
一级分类:
物理学与天文学类
二级分类:
物理学/应用物理学/天文学专业课程
三级分类:
电磁学

本书是“面向21世纪课程教材”,是在第二版的基础上修订而成的。此次修订,保持了原书在用现代的观点审视、选择和组织传统的教学内容,适当的为物理学前沿打开窗口和安装接口,通过知识的传授提高科学素质和能力等方面的改革特色,更新了部分内容。全书包括静电场、恒定电流场,恒磁场,电磁感应、电磁场的相对论变换,电磁介质,电路,麦克斯韦电磁理论、电磁波、电磁单位制6章和5个数学附录。

本书可作为高等学校物理学类专业的教材或参考书,特别适合物理学基础学科拔尖人才培养选用。对于其他理工科专业,本书也是教师备课时很好的参考书和学生的辅助读物。

  • 前辅文
  • 第一章 静电场 恒定电流场
    • §1.静电的基本现象和基本规律
      • 1.1 两种电荷
      • 1.2 静电感应 电荷守恒定律
      • 1.3 导体、绝缘体和半导体
      • 1.4 物质的电结构
      • 1.5 库仑定律
    • §2.电场 电场强度
      • 2.1 电场
      • 2.2 电场强度矢量E
      • 2.3 电场线
      • 2.4 电场强度叠加原理
      • 2.5 电荷的连续分布
      • 2.6 带电体在电场中受的力及其运动
      • 2.7 矢量场
    • §3.高斯定理
      • 3.1 立体角
      • 3.2 电通量
      • 3.3 高斯定理的表述及证明
      • 3.4 球对称的电场
      • 3.5 轴对称的电场
      • 3.6 无限大带电平面的电场
      • 3.7 从高斯定理看电场线的性质
    • §4.电势及其梯度
      • 4.1 静电场力所作的功与路径无关
      • 4.2 电势与电势差
      • 4.3 电势叠加原理
      • 4.4 等势面
      • 4.5 电势的梯度
      • 4.6 电偶极层
    • §5.静电场中的导体
      • 5.1 导体的平衡条件
      • 5.2 导体上的电荷分布
      • 5.3 导体壳(腔内无带电体情形)
      • 5.4 导体壳(腔内有带电体情形)
    • §6.静电能
      • 6.1 点电荷之间的相互作用能
      • 6.2 电荷连续分布情形的静电能
      • 6.3 电荷在外电场中的能量
    • §7.电容和电容器
      • 7.1 孤立导体的电容
      • 7.2 电容器及其电容
      • 7.3 电容器储能(电能)
    • §8.静电场边值问题的唯一性定理
      • 8.1 问题的提出
      • 8.2 几个引理
      • 8.3 叠加原理
      • 8.4 唯一性定理
      • 8.5 静电屏蔽
      • 8.6 电像法
    • §9.恒定电流场
      • 9.1 电流密度矢量
      • 9.2 欧姆定律的微分形式
      • 9.3 电流的连续方程
      • 9.4 两种导体分界面上的边界条件
      • 9.5 电流线在导体界面上的折射
      • 9.6 非静电力与电动势
      • 9.7 恒定电场对电流分布的调节作用
    • 本章提要
    • 思考题
    • 习题
  • 第二章 恒磁场
    • §1.磁的基本现象和基本规律
      • 1.1 磁的库仑定律
      • 1.2 电流的磁效应
      • 1.3 安培定律
      • 1.4 电流单位——安培
    • §2.磁感应强度 毕奥-萨伐尔定律
      • 2.1 磁感应强度矢量B
      • 2.2 毕奥-萨伐尔定律
      • 2.3 载流直导线的磁场
      • 2.4 载流圆线圈轴线上的磁场
      • 2.5 载有环向电流的圆筒在轴线上产生的磁场
    • §3.安培环路定理
      • 3.1 载流线圈与磁偶极层的等价性
      • 3.2 安培环路定理的表述和证明
      • 3.3 磁感应强度B是轴矢量
      • 3.4 安培环路定理应用举例
    • §4.磁场的“高斯定理” 磁矢势
      • 4.1 磁场的“高斯定理”
      • 4.2 磁矢势
    • §5.磁场对载流导线的作用
      • 5.1 安培力
      • 5.2 平行无限长直导线间的相互作用
      • 5.3 矩形载流线圈在均匀磁场中所受力矩
      • 5.4 载流线圈的磁矩
      • 5.5 磁偶极子与载流线圈的等价性
      • 5.6 直流电动机基本原理
      • 5.7 电流计线圈所受磁偏转力矩
    • §6.带电粒子在磁场中的运动
      • 6.1 洛伦兹力
      • 6.2 洛伦兹力与安培力的关系
      • 6.3 带电粒子在均匀磁场中的运动
      • 6.4 荷质比的测定
      • 6.5 回旋加速器的基本原理
      • 6.6 霍耳效应
      • 6.7 等离子体的磁约束
    • 本章提要
    • 思考题
    • 习题
  • 第三章 电磁感应 电磁场的相对论变换
    • §1.电磁感应定律
      • 1.1 电磁感应现象
      • 1.2 法拉第定律
      • 1.3 楞次定律
      • 1.4 涡电流和电磁阻尼
    • §2.动生电动势和感生电动势
      • 2.1 动生电动势
      • 2.2 交流发电机原理
      • 2.3 感生电动势 涡旋电场
      • 2.4 电子感应加速器
    • §3.磁矢势与磁场中带电粒子的动量
      • 3.1 磁场中带电粒子的“势动量”
      • 3.2 磁场中带电粒子的动量守恒定律
      • 3.3 电流元相互作用何时服从牛顿第三定律?
      • 3.4 磁矢势A和磁感应强度B哪个更基本?
    • §4.电磁场的相对论变换
      • 4.1 问题的提出
      • 4.2 相对论力学的若干结论
      • 4.3 电磁规律的协变性与电荷的不变性
      • 4.4 电磁场的变换公式
      • 4.5 运动点电荷的电场
      • 4.6 运动点电荷的磁场
      • 4.7 对特鲁顿-诺伯实验零结果的解释
    • §5.互感和自感
      • 5.1 互感系数
      • 5.2 自感系数
      • 5.3 两个线圈串联的自感系数
      • 5.4 自感磁能和互感磁能
    • 本章提要
    • 思考题
    • 习题
  • 第四章 电磁介质
    • §1.电介质
      • 1.1 电介质的极化
      • 1.2 极化的微观机制
      • 1.3 极化强度矢量P
      • 1.4 退极化场
      • 1.5 极化率
      • 1.6 电位移矢量D 有电介质时的高斯定理 介电常量
    • §2.磁介质(一)——分子电流观点
      • 2.1 磁介质的磁化
      • 2.2 磁化强度矢量M
      • 2.3 磁介质内的磁感应强度矢量B
      • 2.4 磁场强度矢量H 有磁介质时的安培环路定理
    • §3.磁介质(二)——磁荷观点
      • 3.1 磁介质的磁化 磁极化强度矢量J
      • 3.2 磁荷分布与磁极化强度矢量J的关系
      • 3.3 退磁场与退磁因子
      • 3.4 安培环路定理 高斯定理
      • 3.5 磁感应强度矢量B
      • 3.6 磁化率和磁导率
    • §4.磁介质两种观点的等效性
      • 4.1 电流环与磁偶极子的等效性
      • 4.2 基本规律的等效性
      • 4.3 磁介质棒问题上两种观点的对比
      • 4.4 小结
    • §5.磁介质的磁化规律和机理 铁电体
      • 5.1 磁介质的分类
      • 5.2 顺磁质和抗磁质
      • 5.3 铁磁质的磁化规律
      • 5.4 磁滞损耗
      • 5.5 铁磁质的分类
      • 5.6 铁磁质的微观结构和磁化机理
      • 5.7 铁电体 压电效应及其逆效应
    • §6.电磁介质界面上的边界条件 磁路定理
      • 6.1 两种电介质或磁介质分界面上的边界条件
      • 6.2 有介质情形的边值问题的唯一性定理
      • 6.3 电场线和磁感应线在界面上的折射
      • 6.4 磁路定理
      • 6.5 磁屏蔽
    • §7.电磁场能
      • 7.1 电场的能量和能量密度
      • 7.2 磁场的能量和能量密度
    • 本章提要
    • 思考题
    • 习题
  • 第五章 电路
    • §1.恒定电路中的电源
      • 1.1 电源的电动势、内阻和路端电压
      • 1.2 化学电源
      • 1.3 温差电
    • §2.各种导体的导电机制
      • 2.1 金属导电的经典电子论
      • 2.2 线性与非线性导电规律
      • 2.3 气体导电
    • §3.恒定电路计算
      • 3.1 电阻的串联和并联
      • 3.2 简单电路举例
      • 3.3 基尔霍夫定律
      • 3.4 复杂电路举例
      • 3.5 电压源与电流源 等效电源定理
    • §4.暂态过程
      • 4.1 LR电路的暂态过程
      • 4.2 RC电路的暂态过程
      • 4.3 微分电路和积分电路
      • 4.4 LCR电路的暂态过程
    • §5.交流电概述
      • 5.1 各种形式的交流电
      • 5.2 描述简谐交流电的特征量
    • §6.交流电路中的元件
      • 6.1 概述
      • 6.2 交流电路中的电阻元件
      • 6.3 交流电路中的电容元件
      • 6.4 交流电路中的电感元件
    • §7.矢量图解法
      • 7.1 简谐量合成的矢量图解法
      • 7.2 串联电路
      • 7.3 并联电路
      • 7.4 串、并联电路的一些应用
    • §8.复数解法
      • 8.1 复电压、复电流和复阻抗、复导纳的概念
      • 8.2 串、并联电路的复数解法
      • 8.3 交流电桥
      • 8.4 交流电路的基尔霍夫方程组及其复数形式
      • 8.5 有互感的电路计算
    • §9.交流电功率
      • 9.1 瞬时功率与平均功率 有效值和功率因数
      • 9.2 有功电流与无功电流 提高功率因数的第一种作用
      • 9.3 视在功率和无功功率 提高功率因数的第二种作用
      • 9.4 有功电阻和电抗
      • 9.5 电导和电纳
      • 9.6 损耗角(δ)和耗散因数(tanδ)
      • 9.7 实际电抗元件的两种等效电路
    • §10.谐振电路
      • 10.1 串联谐振现象 谐振频率和相位差
      • 10.2 储能和耗能 Q值的第一种意义
      • 10.3 频率的选择性 Q值的第二种意义
      • 10.4 电压的分配 Q值的第三种意义
      • 10.5 并联谐振电路
    • §11.变压器
      • 11.1 理想变压器
      • 11.2 电压变比公式
      • 11.3 空载电流 电流变比公式
      • 11.4 输入和输出等效电路
      • 11.5 阻抗匹配
      • 11.6 变压器的用途
    • §12.三相交流电
      • 12.1 什么是三相交流电? 相电压与线电压
      • 12.2 三相电路中负载的联接
      • 12.3 三相电功率
      • 12.4 三相电产生旋转磁场
      • 12.5 三相感应电动机的运行原理、结构和使用
    • 本章提要
    • 思考题
    • 习题
  • 第六章 麦克斯韦电磁理论 电磁波 电磁单位制
    • §1.麦克斯韦电磁理论
      • 1.1 位移电流
      • 1.2 麦克斯韦方程组
      • 1.3 边界条件
    • §2.电磁波理论
      • 2.1 平面电磁波的解
      • 2.2 平面电磁波的性质
      • 2.3 光的电磁理论
    • §3.电磁场的能流密度与动量
      • 3.1 电磁场的能量原理和能流密度矢量
      • 3.2 带电粒子的电磁辐射
      • 3.3 偶极振子的辐射
      • 3.4 电磁场的动量 光压
    • §4.电磁波的产生
      • 4.1 从电磁振荡到电磁波
      • 4.2 赫兹实验
      • 4.3 电磁波的演示
      • 4.4 电磁波谱
      • 4.5 牛顿宇宙观的瓦解
    • §5.能量在电路里的传播
      • 5.1 能量在直流电路里的传播
      • 5.2 交流电路里的趋肤效应
    • §6.准恒电路和迅变电磁场
      • 6.1 准恒条件和集总参量
      • 6.2 高频时杂散参量的处理
      • 6.3 传输线和电报方程
      • 6.4 微波的特点
    • §7.电磁单位制
      • 7.1 单位制和量纲
      • 7.2 电磁单位与电磁公式
      • 7.3 绝对单位制
      • 7.4 国际单位制
      • 7.5 各单位制中公式的对比
      • 7.6 各单位制间单位的转换
    • 本章提要
    • 思考题
    • 习题
  • 附录A 矢量的乘积和对称性 立体角 曲线坐标系
    • 1.矢量的标积
    • 2.矢量的矢积
    • 3.矢量的三重积
    • 4.矢量的镜像反射对称性 极矢量和轴矢量
    • 5.立体角
    • 6.一般正交曲线坐标系的概念
    • 7.柱坐标系
    • 8.球坐标系
  • 附录B 矢量分析提要
    • 1.标量场和矢量场
    • 2.标量场的梯度
    • 3.矢量场的通量和散度 高斯定理
    • 4.矢量场的环量和旋度 斯托克斯定理
    • 5.一些公式
    • 6.矢量场的类别和分解
  • 附录C 二阶常系数微分方程
  • 附录D 复数的运算
    • 1.复数的表示法
    • 2.复数的四则运算
    • 3.欧拉公式
    • 4.简谐量的复数表示
    • 习题
  • 附录E 千克和安培的自然基准
    • 1.安培的自然基准
    • 2.千克的自然基准
  • 习题答案
  • 索引
  • 《新概念物理教程·电磁学》(第三版)封面插图说明

《新概念物理教程——电磁学》(第三版)数字课程与纸质教材一体化设计,紧密配合,数字课程涵盖文档、动画等资源,充分运用多种形式媒体资源,极大地丰富了知识的呈现形式,拓展了教材内容。在提升课程教学效果同时,为学生学习提供思维与探索的空间。

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