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电磁学讲义


作者:
张涛
定价:
47.70 元
版面字数:
580.00千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
页数:
392
最新
印次时间:
2024年01月
ISBN:
978-7-04-061085-7
物料号:
61085-00
出版时间:
2024-03-11
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

本书是根据编者多年来在具体教学过程中形成的授课内容,参考国内外多部优秀教材,在原有讲义的内容、结构基础上反复修改而成的。

本书由四篇、十四章组成。第一章“绪论”介绍学习电磁学课程之前学生应该了解的一些相关知识;第一篇“电磁学定律”包括四章,讨论了电相互作用的性质、对称性与矢量、场的概念及性质,以及描述电磁场性质的电磁学定律——电磁场方程;第二篇“时不变电磁场”包括六章,讨论了不随时间变化的电磁场在不同空间中的性质;第三篇“时变电磁场”包括两章,讨论了随时间变化的电磁场在空间中的性质;第四篇“全时域条件下的电磁场”包括一章,讨论了一般条件下的电磁场性质。

本书可作为高等学校物理学和应用物理学专业电磁学课程的教材,也可供对电磁学知识要求较高的其他相关专业的学生使用,还可作为相关教师的教学参考资料。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第一章 绪论
        • 第一节 关于电磁学
          • 一、电磁学课程的地位与作用
            • 二、如何利用本书学习电磁学
            • 第二节 物理学中的数学
              • 一、物理学与数学的关系
                • 二、描述物理学规律的三种数学方法
                  • 三、物理学与数学的区别
                • 第一篇 电磁学定律
                  • 第二章 关于“电力”
                    • 第一节 力——F
                      • 一、什么是力?力的特性
                        • 二、万有引力与电力
                        • 第二节 平方反比律
                          • 第三节 质量(m)与电荷量(q)
                            • 一、质量的概念与内涵
                              • 二、电荷量的概念与内涵
                                • 三、质量与电荷量的异同
                                • 第四节 位移单位矢量——r
                                  • 第五节 比例常量——G和k
                                    • 第六节 关于“电力”
                                      • 第七节 再论库仑定律
                                      • 第三章 对称性与矢量
                                        • 第一节 关于对称性
                                          • 一、空间平移对称性
                                            • 二、空间转动对称性
                                              • 三、时间平移对称性
                                              • 第二节 关于矢量
                                                • 一、矢量的概念
                                                  • 二、矢量的运算规则
                                                  • 第三节 再谈对称性
                                                  • 第四章 关于场
                                                    • 第一节 近距作用与场
                                                      • 第二节 电场与磁场
                                                        • 一、电荷对电场与磁场的响应
                                                          • 二、电、磁场方程及叠加原理
                                                            • 三、场与力线
                                                            • 第三节 场的定义与性质
                                                              • 一、场的定义
                                                                • 二、场的性质
                                                                • 第四节 场在时空中的性质——场的时间及空间变化率
                                                                  • 一、矢量算符Δ
                                                                    • 二、场在空间性质的描述
                                                                      • 三、场的梯度、散度和旋度的物理意义
                                                                      • 第五节 有关场方程的一些定义及定理
                                                                        • 一、无旋场及其标量势
                                                                          • 二、无散场及其矢量势
                                                                            • 三、调和场与拉普拉斯方程
                                                                              • 四、矢量场的唯一性定理——亥姆霍兹定理
                                                                                • 五、有散无旋场的方程——泊松方程
                                                                                  • 六、有旋无散场的方程组——泊松方程组
                                                                                    • 七、矢量场的分解
                                                                                  • 第五章 电磁学定律电磁场方程
                                                                                    • 第一节 相关物理量
                                                                                      • 一、离散分布模型——点电荷
                                                                                        • 二、连续分布模型——电荷密度
                                                                                          • 三、电流密度矢量
                                                                                            • 四、曲面法线方向的约定
                                                                                              • 五、立体角
                                                                                              • 第二节 电磁学定律的具体描述
                                                                                                • 一、高斯电场定律
                                                                                                  • 二、法拉第电磁感应定律
                                                                                                    • 三、高斯磁场定律
                                                                                                      • 四、安培-麦克斯韦定律
                                                                                                        • 五、洛伦兹力定律
                                                                                                    • 第二篇 时不变电磁场
                                                                                                      • 第六章 真空中的静电场
                                                                                                        • 第一节 静电场的定量描述
                                                                                                          • 第二节 静电场的性质
                                                                                                            • 一、电势的定义及其物理意义
                                                                                                              • 二、静电场与电势的关系
                                                                                                                • 三、静电场方程与库仑定律
                                                                                                                • 第三节 高斯电场定律的应用
                                                                                                                  • 一、均匀带电球体在空间产生的静电场
                                                                                                                    • 二、无限大均匀带电平面在空间产生的静电场
                                                                                                                      • 三、均匀带电无限长直线在空间产生的静电场
                                                                                                                        • 四、均匀带电无限长圆柱体在其内外空间产生的静电场
                                                                                                                        • 第四节 静电场方程组的一般解
                                                                                                                          • 一、静电势的泊松方程及其解的形式
                                                                                                                            • 二、电偶极子在空间产生的静电势与静电场
                                                                                                                              • 三、拉普拉斯方程
                                                                                                                              • 第五节 静电场中的能量
                                                                                                                                • 一、电荷系统的静电能
                                                                                                                                  • 二、带电体的静电能
                                                                                                                                    • 三、静电场的能量密度
                                                                                                                                      • 四、静电场的“作用量”
                                                                                                                                    • 第七章 物质中的静电场
                                                                                                                                      • 第一节 导体与绝缘体
                                                                                                                                        • 第二节 导体存在空间的电场性质
                                                                                                                                          • 一、静电场中的导体
                                                                                                                                            • 二、静电场中的唯一性定理
                                                                                                                                              • 三、电容及电容器
                                                                                                                                                • 四、带电导体系统的静电能
                                                                                                                                                • 第三节 电介质存在空间的电场性质
                                                                                                                                                  • 一、物质的宏观电效应
                                                                                                                                                    • 二、电介质及电极化
                                                                                                                                                      • 三、描述电介质电极化性质的相关物理量
                                                                                                                                                        • 四、电介质极化的微观机制
                                                                                                                                                          • 五、电介质存在空间的电场
                                                                                                                                                            • 六、电介质中电场的性质
                                                                                                                                                              • 七、电介质存在空间的静电能
                                                                                                                                                            • 第八章 电流场与恒定电流
                                                                                                                                                              • 第一节 关于电流场的概念——电流和电流密度矢量
                                                                                                                                                                • 第二节 电流场的性质
                                                                                                                                                                  • 一、电流场的散度——Δ·J
                                                                                                                                                                    • 二、电流场的旋度——Δ×J
                                                                                                                                                                      • 三、电流场的性质
                                                                                                                                                                      • 第三节 恒定电流
                                                                                                                                                                        • 一、电源
                                                                                                                                                                          • 二、欧姆定律
                                                                                                                                                                            • 三、焦耳定律
                                                                                                                                                                              • 四、基尔霍夫定律
                                                                                                                                                                              • 第四节 恒定电流回路
                                                                                                                                                                                • 一、恒定电流回路的性质
                                                                                                                                                                                  • 二、全电路欧姆定律
                                                                                                                                                                                    • 三、恒定电流回路的网络定理
                                                                                                                                                                                  • 第九章 真空中的恒磁场
                                                                                                                                                                                    • 第一节 磁力与磁场
                                                                                                                                                                                      • 一、磁场的定义
                                                                                                                                                                                        • 二、磁场的分类
                                                                                                                                                                                          • 三、磁场强度H
                                                                                                                                                                                            • 四、ε0、μ0和c的相互关系
                                                                                                                                                                                            • 第二节 电流产生的磁场
                                                                                                                                                                                              • 一、电生磁的实验研究——奥斯特实验
                                                                                                                                                                                                • 二、安培定律与毕奥-萨伐尔定律
                                                                                                                                                                                                • 第三节 磁场的性质
                                                                                                                                                                                                  • 一、磁场的环流与旋度——安培环路定理
                                                                                                                                                                                                    • 二、磁场的通量与散度——高斯磁场定律
                                                                                                                                                                                                      • 三、磁矢势及其应用
                                                                                                                                                                                                        • 四、AB效应
                                                                                                                                                                                                        • 第四节 洛伦兹力定律及其应用
                                                                                                                                                                                                          • 一、运动带电粒子在磁场中所受的力
                                                                                                                                                                                                            • 二、洛伦兹力定律的应用
                                                                                                                                                                                                              • 三、载流导线所受的力
                                                                                                                                                                                                                • 四、恒定电流在恒定磁场中的能量
                                                                                                                                                                                                              • 第十章 物质中的恒磁场
                                                                                                                                                                                                                • 第一节 物质的磁性
                                                                                                                                                                                                                  • 一、物质磁性的发现
                                                                                                                                                                                                                    • 二、物质磁性起源的研究
                                                                                                                                                                                                                    • 第二节 物质磁性的相关物理量
                                                                                                                                                                                                                      • 一、磁矩m
                                                                                                                                                                                                                        • 二、磁化强度矢量M
                                                                                                                                                                                                                          • 三、磁场强度矢量H
                                                                                                                                                                                                                            • 四、磁化(磁极化)
                                                                                                                                                                                                                              • 五、磁化率χ和磁导率μ
                                                                                                                                                                                                                              • 第三节 物质磁性的分类
                                                                                                                                                                                                                                • 一、抗磁性
                                                                                                                                                                                                                                  • 二、顺磁性
                                                                                                                                                                                                                                    • 三、抗磁性与顺磁性之比较
                                                                                                                                                                                                                                      • 四、铁磁性
                                                                                                                                                                                                                                        • 五、亚铁磁性
                                                                                                                                                                                                                                          • 六、反铁磁性
                                                                                                                                                                                                                                            • 七、物质磁性的分类
                                                                                                                                                                                                                                            • 第四节 磁介质的性质
                                                                                                                                                                                                                                              • 一、铁磁性物质的技术磁化
                                                                                                                                                                                                                                                • 二、软磁材料与硬磁材料
                                                                                                                                                                                                                                                  • 三、磁各向异性与磁致伸缩
                                                                                                                                                                                                                                                    • 四、居里温度与介质相变
                                                                                                                                                                                                                                                    • 第五节 磁介质中的磁场
                                                                                                                                                                                                                                                      • 一、退磁场与退磁因子
                                                                                                                                                                                                                                                        • 二、永磁材料(磁介质)在空间产生的磁场
                                                                                                                                                                                                                                                          • 三、有磁芯的螺线管产生的场——电磁铁
                                                                                                                                                                                                                                                            • 四、磁场(磁通量)在磁介质中的传输规律
                                                                                                                                                                                                                                                          • 第十一章 运动电荷产生的场
                                                                                                                                                                                                                                                            • 第一节 狭义相对论的部分结论
                                                                                                                                                                                                                                                              • 一、牛顿的绝对时空观及其历史局限性
                                                                                                                                                                                                                                                                • 二、狭义相对论的基本原理
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 三、狭义相对论的部分结论
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第二节 电荷量的不变性
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 一、电子电荷量的测量
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 二、电荷量的不变性
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第三节 电磁场的相对论变换
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第四节 运动电荷在空间产生的场
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 一、匀速运动的电荷产生的场
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 二、变速运动的电荷产生的场
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第五节 运动电荷之间的相互作用
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 一、静止电荷与运动电荷之间的相互作用
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 二、运动电荷之间的相互作用——电场与磁场的相对性
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第三篇 时变电磁场
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第十二章 电磁感应
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 第一节 法拉第电磁感应定律的定性描述
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 一、法拉第的实验研究
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 二、“磁生电”的其他实验研究
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 三、感应电动势——感应电流的物理本质
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 四、感应电动势的方向——楞次定律
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 五、自感现象的发现
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 第二节 电磁感应定律的定量描述
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 一、动生电动势——磁场中运动的导体
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 二、感生电动势——导体回路中的磁通量变化
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第三节 电磁感应定律的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 一、变压器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 二、互感与互易定理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 三、交流发电机
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 四、感应电场及感应电流
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 五、电子感应加速器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第四节 慢时变条件下的麦克斯韦方程组
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第十三章 暂态过程与交流电
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 第一节 暂态过程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 一、暂态过程的概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 二、局域电场能量建立的暂态过程——RC电路
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 三、局域磁场能量建立的暂态过程——RL电路
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 四、局域电场和磁场能量交换的暂态过程——RLC电路
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第二节 交流电
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 一、交流电的概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 二、交流电路
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第四篇 全时域条件下的电磁场
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第十四章 麦克斯韦方程组与电磁波
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第一节 麦克斯韦的理论研究
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第二节 全时域条件下的麦克斯韦方程组
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 第三节 电磁波的实验验证
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第四节 电磁波的性质
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第五节 电磁场的势与波动方程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 第六节 电磁场的物质性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 一、电磁场的能量
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 二、电磁场的动量
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 三、电磁场的质量
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 结束语
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 参考文献

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    相关图书