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电磁学(第3版) [平装] |  |
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电磁学(第3版) [平装] | |
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《电磁学(第3版)》2005年，《电磁学(第3版)》第二版荣获国家级教学成果二等奖，1992年，《电磁学(第3版)》第一版荣获国家教委优秀教材一等奖。
第一章 静电学的基本规律
§1.1 物质的电结构电荷守恒定律
1.电荷摩擦起电
2.电子质子夸克
3.电荷守恒定律
4.导体和绝缘体
§1.2 库仑定律
1.点电荷的概念库仑定律
2.电荷量的单位
3.真空的概念及其演变
4.几点说明
5.叠加原理
§1.3 电场和电场强度
1.电场
2.电场强度
3.点电荷与点电荷系的场强
4.任意形状带电体的电场
5.电场线——描写电场的辅助工具
6.例题
§1.4 电势
1.静电场的环路定理
2.电势差和电势
3.带电体的电势
4.等势面电势梯度
5.几点说明
6.电偶层的电势心电图原理
7.例题
§1.5 高斯定理
1.电场强度通量
2.电场对任意封闭曲面的电场强度通量
3.高斯定理
4.几点说明
5.例题——用高斯定理计算场强
§1.6 静电场的基本方程式
§1.7 静电能
1.点电荷系的相互作用能
2.电偶极子在外场中的静电能电场对电偶极子的作用
3.电荷连续分布的带电体的能量
4.几点说明
5.例题
思考题
习题
第二章 静电场与导体
§2.1 静电场中的导体
1.导体的特征功函数
2.导体的静电平衡条件
3.导体上的电荷分布
4.导体表面的场强
5.静电屏蔽6.例题
§2.2 静电场的唯一性定理
1.问题的提出
2.静电场的唯一性定理
§2.3 尖端效应
1.尖端放电电晕
2.静电复印
3.范德格拉夫起电机
4.从场离子显微镜(FIM)到扫描隧穿显微镜(STM)
§2.4 电容和电容器
1.孤立导体的电容
2.电容器及其电容
3.几种形状的电容器的电容
4.电容器的串联与并联
5.几点说明
6.例题
§2.5 静电场的能量
1.带电导体的静电能
2.电场的能量
3.几点说明
4.静电场对导体的作用力
5.例题
思考题
习题
第三章 恒定电流
§3.1 恒定电流的闭合性
1.电流的形成
2.电流和电流密度
3.电流的连续性方程恒定电流的闭合性
§3.2 欧姆定律
1.欧姆定律的微分形式
2.一段电路欧姆定律电阻
3.电阻率与温度的关系超导电性
4.电流的功率焦耳定律
5.例题
§3.3 固体导电机理简介
1.金属导电性的经典微观解释
2.费米电子气导电和导热的量子理论
§3.4 电动势和全电路欧姆定律
1.非静电起源的电力
2.电动势全电路欧姆定律
3.恒定电场在恒定电路中的作用
4.接触电势差温差电动势
5.化学电源6.例题
§3.5 电路定理
1.一段含源电路的欧姆定律
2.基尔霍夫方程及其应用
3.例题
思考题
习题
第四章 恒定电流的磁场
§4.1 基本磁现象安培定律
1.磁现象
2.电流间的相互作用力安培定律
3.几点说明
4.例题
§4.2 电流的磁场磁感强度
1.磁场及其描写
2.毕奥-萨伐尔定律
3.几点说明
4.平面载流回路在磁场中受到的力和力矩
5.例题
§4.3 恒定电流磁场的基本方程式
1.磁场的高斯定理寻找磁单极
2.磁场的环流安培环路定理
3.恒定电流的磁场的基本方程式
4.例题
§4.4 带电粒子在电场和磁场中的运动
1.洛伦兹力
2.带电粒子在匀强磁场中的运动
3.回旋加速器的基本原理
4.汤姆孙实验
5.质谱仪
6.霍耳效应
7.洛伦兹力与安培力
8.例题
§4.5 磁场的矢势A-B效应
1.磁场矢势的引入
2.A-B效应及其实验验证
思考题
习题
第五章 随时间变化的电磁场麦克斯韦方程
§5.1 电磁感应现象与电磁感应定律
1.基本的电磁感应现象
2.感应电动势及其大小和方
3.法拉第电磁感应定律
4.关于法拉第
5.例题
§5.2 电磁感应现象的物理实质
1.动生电动势
2.感生电场及其性质
3.涡电流与电磁阻尼
4.几点说明
5.例题
§5.3 感与自感
1.互感现象与互感系数
2.自感现象与自感系数
3.例题
§5.4 LR电路中的暂态过程磁场的能量
1.似稳电流可变电流的电路方程
2.LR电路中的暂态过程
3.可变电流电路中的能量转换自感能
4.两个载流回路的磁能互感能
5.真空中磁场的能量磁能密度
6.例题
§5.5 位移电流及其物理实质
1.回顾与总结位移电流
2.位移电流的物理实质
3.几点说明
4.例题
§5.6 真空中的麦克斯韦方程组电磁波
1.麦克斯韦方程的积分形式
2.真空中的平面电磁波
3.关于麦克斯韦
4.例题
§5.7 电磁场的能量与动量
1.电磁场的能量能流密度
2.电磁场的动量
§5.8 电磁波的产生辐射
1.辐射电磁波的条件
2.加速运动电荷的辐射
3.辐射场的能流
4.振动偶极子的辐射
5.例题
§5.9 几种辐射介绍
1.轫致辐射
2.回旋辐射
3.同步辐射及其应用
思考题
习题
第六章 物质中的电场
§6.1 电介质的极化
1.电介质的极化相对介电常数
2.原子或分子系统的电偶极矩
3.电介质极化的微观模型
§6.2 极化强度和极化电荷
1.极化强度
2.极化电荷
3.极化电荷的面密度和体密度
4.几点说明
5.例题
§6.3 介质中的静电场
1.宏观电场与微观电场
2.极化强度与电场强度的关系
3.例题
§6.4 铁电体、压电体和驻极体
§6.5 介质中的高斯定理
1.电位移介质中的高斯定理
2.介质中电场的基本方程式
3.电场的边界条件
4.几点说明
5.例题
§6.6 电介质中的静电能
1.电介质中静电能的定义
2.电介质中电场能的表示式
3.例题
思考题
习题
第七章 物质中的磁场
§7.1 顺磁性和抗磁性
1.顺磁性物质和抗磁性物质
2.原子中的电流电子的磁矩
3.顺磁性和抗磁性的起源
4.原子核的磁矩核磁共振成像
§7.2 磁化强度和磁化电流
1.磁化强度
2.磁化电流
3.磁化电流的面密度与体密度
4.例题
§7.3 介质中的磁场
1.磁介质中的磁感强度
2.磁化强度与磁感强度的关系
3.例题
§7.4 磁场强度介质中磁场的基本方程式
1.磁场强度介质中磁场的安培环路定理
2.介质中磁场的基本方程式
3.磁场的边界条件
4.几点说明
5.介质中磁场的能量密度
6.例题
§7.5 铁磁性
1.磁化曲线
2.磁滞回线
3.铁磁性起因简介
4.例题
§7.6 超导体简介
1.超导体的临界温度和临界磁场
2.高温氧化物超导
§7.7 介质中电磁场的方程组
1.介质中的麦克斯韦方程组
2.边界条件
3.无限大均匀介质中的平面电磁波
4.光的折射率
5.介质中电磁场的能量密度与能流密度
6.例题
思考题
习题
第八章 交流电路
§8.1 简谐交流电的产生和表示方法
1.简谐交流电的产生
2.简谐交流电的三个参量
3.简谐交流电的有效值
4.简谐交流电的振幅矢量表示法
5.例题
§8.2 交流电路中的元件
1.交流电路中的纯电阻
2.交流电路中的纯电感
3.交流电路中的纯电容
§8.3 RLC串联电路
1.似稳条件和集中参量
2.RLC串联电路的电路方程及其解
3.RLC串联电路的振幅矢量计算法
4.例题
§8.4 并联电路的计算
§8.5 交流电路的功率
1.交流电路的功率
2.有功功率和无功功率
3.提高电路功率因数的意义和方法
§8.6 谐振电路和品质因数
1.RLC串联电路的谐振和谐振条件
2.RLC串联电路谐振时电路上的电压分配品质因数
3.RLC串联谐振电路中的能量转换Q值的普遍含义
4.谐振曲线通频带
§8.7 三相交流电
1.三相交流电的产生
2.三相电路中负载的连接
思考题
习题
习题答案
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插图：
因为电感器所占的体积比较小，我们可不去分析电感器内部的具体过程，而从电感器外部看，则进入电感器的电流与流出电感器的电流相等，电感器犹如接在电路中的一个电源，在电感器两端，存在一定的电压。对于实际的电路，磁场并非全部集中在电感器内部，导线周围亦存在磁场，磁场对任何回路都有磁通量；在一段导线中亦可以引起感应电动势，因而甚至一段导线都有电感。这就是说，除了接在电路上的电感器有电感外，电路上各部分亦都有电感分布，这种电感称为分布电感。如果电路上存在分布电感，所谓电感外部这句话也没有什么意义了。
分布电容和分布电感总称分布参数，存在分布参数的电路是非常复杂的，因为电路中处处有电感，处处有电容。交流电路近似处理的条件要求我们忽略电路上的分布参量，认为电容参量集中在电容器内部，电感参量集中在电感线圈内部。这种电容元件和电感元件称为集中元件，它们的参量称为集中参量。只有当电流是似稳的，电路只具有集中参量或当电路上的分布参量的作用可以忽略时，在这些元件外部，有关电路的基本概念（如电压）以及电路的基本方程（如基尔霍夫方程）才有效。分布参量能否忽略，不仅与分布参量本身的大小有关，而且与电流的频率有关。同样的电路，对低频电流分布参数可以忽略，但对高频电流分布参数不能忽略。因此，对于频率较高的电流能否使用似稳电路的基本概念或使用到怎样的限度，必须审核。
一个实际的元件，并非只有一种参量起作用。例如，一电感线圈，电感是它的主要特征，但绕成线圈的导线具有电阻，因而亦有电阻的作用。电感线圈的各匝导线之间有电压，导线上有电荷分布，相当于电容器，所以电感线圈亦有电容的作用。同样，电阻器也有电感和电容的作用，电容器亦有电阻和电感的作用，认为一种元件只有一种单一的参量是一种理想情况。
如果电路的分布参量的作用不能完全忽略，或者元件的其他参量的作用不能完全忽略，我们可以用等效的集中元件来代替分布参量，或者把具有几种参量的实际元件等效于只有一种参量的几种理想元件的某种组合。例如可以把一实际电感看做是一理想电感和理想电阻的串联，如图8.3-1所示。若电感器的电容参量的作用也不能忽略，我们可以把实际电感看做一理想电感和理想电容的并联，如图8.3-2所示。
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