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目錄
第三版叢書序
第二版叢書序
第一版叢書序
第三版前言
第二版前言
第一版前言
緒論 電磁學(xué)的建立和應(yīng)用 1
0.1 電磁學(xué)的建立 1
0.1.1 宇宙的演化 1
0.1.2 電磁現(xiàn)象的歷史記載 3
0.1.3 電磁學(xué)的誕生 4
0.1.4 場(chǎng)思想的提出和電磁學(xué)科學(xué)體系的建立 6
0.2 電磁學(xué)的應(yīng)用 7
第1章 真空中的靜電場(chǎng) 11
1.1 電荷守恒 11
1.2 庫(kù)侖力 13
1.2.1 庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn) 13
1.2.2 庫(kù)侖定律 14
1.3 疊加原理 16
1.3.1 疊加原理的數(shù)學(xué)表述 17
1.3.2 帶電體系對(duì)靜止點(diǎn)電荷的作用力 17
1.3.3 帶電體系之間的作用力 17
1.4 電場(chǎng)強(qiáng)度 17
1.4.1 電場(chǎng)強(qiáng)度的定義 17
1.4.2 各類帶電體的電場(chǎng)強(qiáng)度 18
1.4.3 電場(chǎng)的物質(zhì)性 19
1.4.4 電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算舉例 19
1.5 靜電場(chǎng)的高斯定理 23
1.5.1 電通量 23
1.5.2 高斯定理 24
1.5.3 高斯定理與庫(kù)侖定律的關(guān)系 27
1.5.4 高斯定理應(yīng)用舉例 28
1.5.5 電場(chǎng)線 30
1.6 靜電場(chǎng)的環(huán)路定理 31
1.6.1 電場(chǎng)的環(huán)量 31
1.6.2 環(huán)路定理 32
1.7 電勢(shì) 33
1.7.1 電勢(shì)差與電勢(shì) 33
1.7.2 電勢(shì)的一般表達(dá)式 35
1.7.3 場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的微分關(guān)系 36
1.7.4 等勢(shì)面 36
1.7.5 應(yīng)用舉例 37
*1.7.6 電勢(shì)的多極子展開 41
第2章 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì) 44
2.1 物質(zhì)的電性質(zhì) 44
2.1.1 導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體 44
2.1.2 電場(chǎng)對(duì)電荷系統(tǒng)的作用 45
2.2 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 48
2.2.1 導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡的條件 48
2.2.2 處在靜電平衡條件下導(dǎo)體的性質(zhì) 48
2.2.3 導(dǎo)體在靜電場(chǎng)中性質(zhì)的應(yīng)用 51
2.2.4 高斯定理和庫(kù)侖定律的精確驗(yàn)證 55
2.3 電容和電容器 56
2.3.1 孤立導(dǎo)體的電容 56
2.3.2 電容器 56
2.3.3 電容器的連接 58
2.4 電介質(zhì) 58
2.5 極化強(qiáng)度矢量 60
2.5.1 P與極化電荷的關(guān)系 61
2.5.2 P與電場(chǎng)E的關(guān)系 64
2.6 電介質(zhì)中靜電場(chǎng)的基本定理 67
2.6.1 高斯定理 67
2.6.2 環(huán)路定理 70
2.7 邊值關(guān)系和唯一性定理 71
2.7.1 電場(chǎng)強(qiáng)度 71
2.7.2 電位移矢量 72
2.7.3 電勢(shì) 72
2.7.4 靜電場(chǎng)的唯一性定理 74
2.7.5 應(yīng)用舉例 76
* 2.8 電像法 80
第3章 靜電能 86
3.1 真空中點(diǎn)電荷間的相互作用能 86
3.2 連續(xù)電荷分布的靜電能 89
3.3 電荷體系在外電場(chǎng)中的電勢(shì)能 96
3.4 電場(chǎng)的能量和能量密度 97
* 3.5 非線性介質(zhì)及電滯損耗 99
*3.6 利用靜電能求靜電力 101
第4章 穩(wěn)恒電流 110
4.1 穩(wěn)恒電路 110
4.1.1 電流強(qiáng)度和電流密度 110
4.1.2 電流連續(xù)方程 111
4.1.3 穩(wěn)恒條件 112
4.2 穩(wěn)恒電流規(guī)律 113
4.2.1 歐姆定律 114
4.2.2 焦耳定律 117
4.2.3 從經(jīng)典電子論觀點(diǎn)解釋歐姆定律和焦耳定律 118
4.2.4 歐姆定律的失效問題 120
4.3 電源及穩(wěn)恒電路 121
4.3.1 電源及其電動(dòng)勢(shì) 121
4.3.2 常見的幾種電源 123
4.3.3 路端電壓、電動(dòng)勢(shì)和全電路歐姆定律 126
4.3.4 穩(wěn)恒電路的特點(diǎn) 127
4.3.5 穩(wěn)恒電路中靜電場(chǎng)的作用 127
4.4 基爾霍夫定律 128
4.4.1 節(jié)點(diǎn)、支路和回路 128
4.4.2 基爾霍夫第一和第二定律 129
4.4.3 支路電流法 129
4.4.4 回路電流法 130
*4.5 穩(wěn)恒電流和靜電場(chǎng)的綜合求解 131
4.5.1 基本方程 132
4.5.2 基本方程的閉合性 132
4.5.3 與純靜電場(chǎng)問題類比 135
第5章 真空中的靜磁場(chǎng) 139
5.1 磁現(xiàn)象與磁場(chǎng) 139
5.1.1 磁的基本現(xiàn)象與磁的庫(kù)侖定律 139
5.1.2 奧斯特實(shí)驗(yàn)——電流磁效應(yīng) 140
5.1.3 磁感應(yīng)強(qiáng)度 141
5.1.4 安培力公式與洛倫茲力公式 142
5.2 電流的磁場(chǎng) 144
5.2.1 畢奧-薩伐爾定律 144
5.2.2 畢奧-薩伐爾定律應(yīng)用舉例 146
5.3 安培力 150
5.3.1 四個(gè)示零實(shí)驗(yàn) 150
5.3.2 安培安律 152
5.3.3 安培力及其應(yīng)用 153
5.4 靜磁場(chǎng)的基本定理 154
5.4.1 磁場(chǎng)的高斯定理 154
5.4.2 安培環(huán)路定理 155
5.4.3 磁場(chǎng)的幾何描述 156
5.4.4 兩條定理與畢奧-薩伐爾定律的關(guān)系 157
5.4.5 安培環(huán)路定理的應(yīng)用 158
*5.5 磁矢勢(shì) 161
5.5.1 磁矢勢(shì)的引入 161
5.5.2 磁矢勢(shì)滿足的方程 163
5.5.3 AB效應(yīng) 164
5.6 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 165
5.6.1 運(yùn)動(dòng)特征 165
5.6.2 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 168
5.6.3 應(yīng)用舉例 169
5.6.4 宏觀效應(yīng) 173
第6章 靜磁場(chǎng)中的磁介質(zhì) 175
6.1 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用 175
6.1.1 磁場(chǎng)對(duì)電流的力和力矩 175
6.1.2 電流受力和力矩的計(jì)算舉例 176
6.2 磁介質(zhì)及其磁化強(qiáng)度 178
6.2.1 磁化強(qiáng)度 178
6.2.2 磁化電流 178
6.3 磁介質(zhì)中的靜磁場(chǎng)的基本定理 180
6.4 介質(zhì)的磁化規(guī)律 182
6.4.1 介質(zhì)按磁化規(guī)律分類 182
6.4.2 介質(zhì)磁化的微觀機(jī)制 185
6.4.3 無(wú)限均勻線性各向同性介質(zhì)中的靜磁場(chǎng) 190
6.5 邊值關(guān)系和唯一性定理 191
6.5.1 磁場(chǎng)在磁介質(zhì)界面上的邊值關(guān)系 191
6.5.2 靜磁場(chǎng)的唯一性定理 192
6.5.3 分區(qū)均勻線性各向同性介質(zhì)中的靜磁場(chǎng) 193
*6.6 磁像法 198
6.6.1 介質(zhì)界面為無(wú)限平面 198
6.6.2 介質(zhì)界面為無(wú)窮長(zhǎng)圓柱面 201
6-7 磁路定理及其應(yīng)用 202
6.7.1 磁路定理的基本方程 202
6.7.2 磁路定理的應(yīng)用 204
*6.8 磁荷法 206
6.8.1 磁荷觀點(diǎn)下的靜磁場(chǎng)規(guī)律 206
6.8.2 磁荷法和電流法的等效性 210
6.8.3 磁荷法的應(yīng)用 211
第7章 電磁感應(yīng) 214
7.1 電磁感應(yīng)定律 214
7.1.1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 214
7.1.2 法拉第電磁感應(yīng)定律 216
7.1.3 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算 218
7.1.4 塊狀導(dǎo)體中的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 219
7.1.5 電磁感應(yīng)定律和磁場(chǎng)的高斯定理 219
7.2 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì) 220
7.2.1 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 220
7.2.2 感生電動(dòng)勢(shì) 222
7.2.3 電子感應(yīng)加速器 226
7.2.4 兩種電動(dòng)勢(shì)引出的問題 227
7.3 互感和自感 227
7.3.1 互感現(xiàn)象和互感系數(shù) 228
7.3.2 自感現(xiàn)象和自感系數(shù) 230
7.3.3 兩線圈的串聯(lián)和并聯(lián) 232
7.4 似穩(wěn)電路和暫態(tài)過程 236
7.4.1 似穩(wěn)條件 236
7.4.2 似穩(wěn)電路方程 237
7.4.3 多回路電路的基爾霍夫定律 240
7.4.4 暫態(tài)過程 240
第8章 磁能 245
8.1 載流線圈的磁能 245
8.1.1 一個(gè)載流線圈的磁能 245
8.1.2 N個(gè)載流線圈系統(tǒng)的磁能 246
8.2 載流線圈在外磁場(chǎng)中的磁能 247
8.3 磁場(chǎng)的能量和磁能密度 248
*8.4 非線性介質(zhì)及磁滯損耗 250
*8.5 利用磁能求磁力 252
第9章 交流電路 257
9.1 基本概念和描述方法 257
9.1.1 基本概念 257
9.1.2 描述方法 258
9.2 交流電路的復(fù)數(shù)解法 263
9.2.1 交流電路的基本方程 263
9.2.2 電路方程的復(fù)數(shù)形式 264
9.2.3 交流電路元件的復(fù)阻抗 266
9.3 交流電的功率 267
9.3.1 瞬時(shí)功率 267
9.3.2 平均功率 268
9.3.3 視在功率和功率因數(shù) 268
9.3.4由電壓和電流的復(fù)有效值計(jì)算平均功率 269
9.4 交流電路分析舉例 269
9.4.1 串聯(lián)諧振電路 269
9.4.2 并聯(lián)諧振電路 272
9.4.3 變壓器電路 273
第10章 麥克斯韋電磁理論 275
10.1 電磁場(chǎng)的基本規(guī)律 275
10.1.1 兩個(gè)大膽的推廣 276
10.1.2 兩個(gè)重要的假設(shè) 276
10.1.3 麥克斯韋方程組 280
10.1.4 邊值關(guān)系 281
10.2 平面電磁波 281
10.2.1 電磁波的產(chǎn)生機(jī)制 281
10.2.2 平面電磁波的性質(zhì) 283
10.2.3 赫茲實(shí)驗(yàn) 285
10.2.4 電磁波譜 287
10.3 電磁場(chǎng)的能量、動(dòng)量和角動(dòng)量 288
10.3.1 電磁場(chǎng)的性質(zhì) 288
10.3.2 平面電磁波的能量、能流密度（坡印亭矢量）和動(dòng)量 289
10.3.3 光壓 291
10.3.4 電磁場(chǎng)具有角動(dòng)量的驗(yàn)證 292
第11章 相對(duì)論電磁學(xué) 294
11.1 四維時(shí)空和四維矢量 294
11.1.1 四維矢量 294
11.1.2 四維速度 296
11.1.3 四維動(dòng)量 297
11.1.4 四維力 299
11.1.5 四維微分算符 300
11.2 電磁場(chǎng)相對(duì)論變換 301
11.2.1 電荷密度和電流密度的變換 301
11.2.2 電場(chǎng)與磁場(chǎng)的相對(duì)論變換 302
11.2.3 麥克斯韋方程組的協(xié)變形式 306
11.3 緩慢運(yùn)動(dòng)的電磁介質(zhì) 308
11.3.1 緩慢運(yùn)動(dòng)的電磁介質(zhì)基本方程 308
11.3.2 穩(wěn)恒場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體 310
11.3.3 穩(wěn)恒磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)介質(zhì) 311
11.3.4 穩(wěn)恒電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)介質(zhì) 312
習(xí)題與答案 314
參考書目 349
附錄I 科學(xué)家中英文姓名對(duì)照表 350
附錄I單位制和單位制間的公式變換 352
附錄皿基本物理常量 362
附錄漢矢量分析中的常用公式 363
教學(xué)進(jìn)度和作業(yè)布置 368