- 高等教育出版社
- 9787040610857
- 1版
- 514474
- 46250130-5
- 平装
- 16开
- 2024-03-11
- 580
- 392
- 物理类
- 本科
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。
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