《電磁學與電動力學（上冊）（第二版）》是2018年科學出版社出版的圖書，作者是胡友秋、程福臻、葉邦角、劉之景 。
基本介紹
- 書名：電磁學與電動力學（上冊）（第二版）
- 作者：胡友秋、程福臻、葉邦角、劉之景
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2018年
出版信息,內容簡介,目錄,
出版信息
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030411754
- 版次：2
- 商品編碼：12476340
- 品牌：科學出版社（SCIENCE PRESS）
- 包裝：平裝
- 開本：16開
- 出版時間：2018-11-01
- 用紙：膠版紙
- 頁數：336
- 正文語種：中文
內容簡介
《電磁學與電動力學（上冊）（第二版）》是作者在多年教學經驗的基礎上，將電磁學與電動力學的內容適當貫通，既分階段，又平滑過渡，由此避免小必要的再復，以利於縮短學時，便於學生掌握．仝書分為上、下兩冊，《電磁學與電動力學（上冊）（第二版）》為上冊，主要深入講解電磁場的性質，研究電磁場和介質相互作用的本質和規律，並深入探討了電磁場作為一種物質的運動狀態的普遍量度——能量，《電磁學與電動力學（上冊）（第二版）》套用實例和例題甚多，以便學生更好地掌握基本概念和基本理論．
目錄
第二版叢書序 第一版叢書序 第二版前言 第一版前言
第1章真空中的靜電場 1
1.1 電荷守恆 1
1. 2庫侖定律 3
1.2.1庫侖扭秤實驗 3
1.2.2庫侖定律 5
1. 3疊加原理 6
1.3. 1疊加原理的數學表述 6
1.3.2帶電體系對靜止點電荷的作用力 6
1.3.3帶電體系之間的作用力 7
1.4 電場強度 8
1.4. 1電場強度的定義 8
1.4.2各類帶電體的電場強度 8
1.4.3 電場的物質性 9
1.4.4電場強度計算舉例 9
1.5高斯定理 1 1
1.5. 1電通量 12
1.5.2高斯定理 13
1.5.3高斯定理與庫侖定律的關係 15
1.5.4高斯定理套用舉例 16
1.5.5 電場線 18
1.6環路定理 19
1.6. 1電場的環量 19
1.6.2環路定理 20
1.7 電勢 21
1. 7.1 電勢差與電勢 21
1.7.2電勢的一般表達式 22
1.7.3場強與電勢的微分關係 23
1.7.4 等勢面 24
.7.5套用舉例 25
第2章靜電場中的導體和電介質 29
2. 1 物質的電性質 29
2 1物質的電性質 29
2. L 2 電場對電荷系統的作用 30
2.2 靜電場中的導體 32
2.2. 1 導體達到靜電平衡的條件 32
2.2.2處在靜電平衡條件下導體的性質 33
2.2.3導體在靜電場中性質的套用 35
2. 2. 4高斯定理和庫侖定律的精確驗證 38
2.3 電容和電容器 38
2.3. 1 孤立導體的電容 39
2. 3. 2 電容器 39
2. 3. 3電容器的連線 40
2. 4電介質 4 1
2. 5極化強度矢量P 43
2.5. 1 P與極化電荷的關係 44
2.5.2 P與電場E的關係 47
2.6 電介質中靜電場的基本定理 50
2.6. 1 高斯定理 50
2.6.2 環路定理 53
2.7邊值關係和唯一性定理 53
2.7. 1電場強度 53
2. 7. 2 電位移矢量 54
2.7.3 電勢 55
2.7.4靜電場的唯一性定理 55
2.7.5套用舉例 57
*2.8 電像法 61
第3章靜電能 66
3.1真空中點電荷間的相互作用能 66
3.2連續電荷分布的靜電能 69
3. 3 電荷體系在外電場中的靜電能 75
3.4電場的能量和能量密度 76
^ 3. 5非線性介質及電滯損耗 78
"3.6 利用靜電能求靜電力 80
第4章穩恆電流 89
4. 1穩恆條件 89
4.1.1電流強度和電流密度 89
4. 1. 2電流連續方程 90
4.1.3穩恆條件 91
4.2歐姆定律 92
4.2.1歐姆定律 93
4.2.2焦耳定律 94
4.2.3從經典電子論觀點解釋歐姆定律和焦耳定律 95
4.2.4歐姆定律的失效問題 97
4.3 電源及電動勢 97
4.3.1電源及其電動勢 97
4.3.2 常見的幾種電源 99
4.3.3路端電壓、電動勢和全電路歐姆定律 102
4.3.4 穩恆電路的特點 103
4.3.5 穩恆電路中靜電場的作用 103
4.4基爾霍夫定律 104
4.4.1節點、支路和迴路 104
4.4.2基爾霍夫定律 105
4.4.3支路電流法 105
4.4.4迴路電流法 106
"4.5穩恆電流和靜電場的綜合求解 107
4. 5. 1 基本方程 108
4. 5. 2 基本方程的閉合性 108
4.5.3與純靜電場問題類比 11 1
第5章真空中的靜磁場 1 15
5. 1 磁現象與磁場 1 15
5. 1. 1磁的基本現象與磁的庫侖定律 115
5. 1.2奧斯特實驗——電流磁效應 116
5. 1.3磁感應強度 1 17
5. 1.4 安培力公式與洛倫茲力公式 118
5.2畢奧-薩伐爾定律 120
5.2. 1畢奧-薩伐爾定律 120
5.2.2畢奧-薩伐爾定律套用舉例 12 1
5. 3安培定律 126
5.3. 1 四個示零實驗 126
5. 3. 2 安培定律 128
5.3.3安培力及其套用 129
5.4 靜磁場的基本定理 130
5. 4. 1 磁場的高斯定理 130
5. 4. 2 安培環路定理 13 1
5.4.3 磁場的幾何描述 132
5.4.4兩條定理與畢奧-薩伐爾定律的關係 133
5. 4. 5安培環路定理的套用 134
5.5 帶電粒子在磁場中的運動 136
5.5. 1運動特徵 137
5.5.2套用舉例 139
5. 5. 3 巨觀效應 143
第6章靜磁場中的磁介質 145
6. 1 磁場對電流的作用 145
6. 1. 1磁場對電流的力和力矩 145
6. 1.2電流受力和力矩的計算舉例 146
6.2磁介質及其磁化強度犕 147
6.2.1磁化強度 148
6. 2. 2 磁化電流 148
6.3磁介質中的靜磁場的基本定理 150
6. 4介質的磁化規律 152
6.4.1 介質按磁化規律的分類 152
6.4.2 介質磁化的微觀機制 155
6 .4.3無限均勻線性各向同性介質中的靜磁場 159
6. 5邊值關係和唯一性定理 160
6 .5.1磁場在磁介質界面上的邊值關係 160
6 .5.2靜磁場的唯一性定理 161
6.5 .3分區均勻線性各向同性介質中的靜磁場 162
土 6. 6磁像法 167
6 .6.1介質界面為無限平面 168
6 . 6.2介質界面為無窮長圓柱面 171
6 .7磁路定理及其套用 172
6. 7.1 磁路定理的基本方程 172
6 .7.2磁路定理的套用 173
^6.8磁荷法 176
6 .8.1磁荷觀點下的靜磁場規律 176
6. 8. 2磁荷法和電流法的等效性 178
6 .8.3磁荷法的套用 179
第7章電磁感應 182
7. 1電磁感應定律 182
7 1 電磁感應現象 182
7 2法拉第電磁感應定律 184
73感應電動勢的計算 186
74塊狀導體中的電磁感應現象 187
7 5電磁感應定律和磁場的高斯定理 187
7 .2動生電動勢和感生電動勢 188
7.2. 1 動生電動勢 188
7 .2.2感生電動勢 19 1
7 .2.3 電子感應加速器 193
7 .2.4兩種電動勢引出的問題 194
7 .3互感和自感 194
7. 3.1互感現象和互感係數 194
7 .3.2自感現象和自感係數 196
7 .3.3兩線圈的串聯和並聯 198
7.4似穩電路和暫態過程 201
7 .4.1似穩條件 202
7 .4.2似穩電路方程 202
7 .4.3多迴路電路的基爾霍夫定律 205
7 .4.4暫態過程 206
第8章磁能 210
8 .1載流線圈的磁能 210
8.1.1 —個載流線圈的磁能 210
8.1.2 N個載流線圈系統的磁能 211
8.2載流線圈在外磁場中的磁能 212
8.3磁場的能量和磁能密度 213
"8. 4非線性介質及磁滯損耗 215
"8. 5利用磁能求磁力 217
第9章交流電路 222
9.1基本概念和描述方法 222
9 .1.1基本概念 222
9 .1.2描述方法 223
9.2交流電路的複數解法 228
9. 2.1交流電路的基本方程 228
9. 2. 2 電路方程的複數形式 229
9. 2. 3交流電路元件的復阻抗 231
9 .3交流電的功率 232
9.3.1 瞬時功率 232
9.3.2 平均功率 233
9 . 3. 3視在功率和功率因素 233
9.3 .4由電壓和電流復有效值計算平均功率 234
9.4交流電路分析舉例 234
9.4. 1串聯諧振電路 234
9 .4.2並聯諧振電路 236
9 .4.3變壓器電路 238
第10章麥克斯韋電磁理論 240
10. 1 麥克斯韋方程組 240
10. 1. 1兩個大膽的推廣 24 1
10. 1.2兩個重要的假設 24 1
10. 1.3麥克斯韋方程組 245
10. 1. 4 邊值關係 246
10.2 平面電磁波 246
10.2. 1 電磁波的產生機制 246
10.2.2平面電磁波的性質 248
10.2.3 赫茲實驗 250
10.2.4電磁波譜 252
10. 3電磁場的能量、動量和角動量 253
10.3. 1 電磁場的能量、動量和角動量 253
10 .3.2平面電磁波的能量和動量 254
10.3.3 光壓 254
10.3.4 電磁場具有角動量的驗證 256
習題 257
習題參考答案 283
參考書目 29 1
名詞索引 292
教學進度和作業布置 297
附錄I 科學家中英文姓名對照表 299
附錄E 單位制和單位制間的公式變換 30 1
附錄K物理常數 3 1 1
附錄嘆矢量分析中的常用公式 3 12
第1章真空中的靜電場 1
1.1 電荷守恆 1
1. 2庫侖定律 3
1.2.1庫侖扭秤實驗 3
1.2.2庫侖定律 5
1. 3疊加原理 6
1.3. 1疊加原理的數學表述 6
1.3.2帶電體系對靜止點電荷的作用力 6
1.3.3帶電體系之間的作用力 7
1.4 電場強度 8
1.4. 1電場強度的定義 8
1.4.2各類帶電體的電場強度 8
1.4.3 電場的物質性 9
1.4.4電場強度計算舉例 9
1.5高斯定理 1 1
1.5. 1電通量 12
1.5.2高斯定理 13
1.5.3高斯定理與庫侖定律的關係 15
1.5.4高斯定理套用舉例 16
1.5.5 電場線 18
1.6環路定理 19
1.6. 1電場的環量 19
1.6.2環路定理 20
1.7 電勢 21
1. 7.1 電勢差與電勢 21
1.7.2電勢的一般表達式 22
1.7.3場強與電勢的微分關係 23
1.7.4 等勢面 24
.7.5套用舉例 25
第2章靜電場中的導體和電介質 29
2. 1 物質的電性質 29
2 1物質的電性質 29
2. L 2 電場對電荷系統的作用 30
2.2 靜電場中的導體 32
2.2. 1 導體達到靜電平衡的條件 32
2.2.2處在靜電平衡條件下導體的性質 33
2.2.3導體在靜電場中性質的套用 35
2. 2. 4高斯定理和庫侖定律的精確驗證 38
2.3 電容和電容器 38
2.3. 1 孤立導體的電容 39
2. 3. 2 電容器 39
2. 3. 3電容器的連線 40
2. 4電介質 4 1
2. 5極化強度矢量P 43
2.5. 1 P與極化電荷的關係 44
2.5.2 P與電場E的關係 47
2.6 電介質中靜電場的基本定理 50
2.6. 1 高斯定理 50
2.6.2 環路定理 53
2.7邊值關係和唯一性定理 53
2.7. 1電場強度 53
2. 7. 2 電位移矢量 54
2.7.3 電勢 55
2.7.4靜電場的唯一性定理 55
2.7.5套用舉例 57
*2.8 電像法 61
第3章靜電能 66
3.1真空中點電荷間的相互作用能 66
3.2連續電荷分布的靜電能 69
3. 3 電荷體系在外電場中的靜電能 75
3.4電場的能量和能量密度 76
^ 3. 5非線性介質及電滯損耗 78
"3.6 利用靜電能求靜電力 80
第4章穩恆電流 89
4. 1穩恆條件 89
4.1.1電流強度和電流密度 89
4. 1. 2電流連續方程 90
4.1.3穩恆條件 91
4.2歐姆定律 92
4.2.1歐姆定律 93
4.2.2焦耳定律 94
4.2.3從經典電子論觀點解釋歐姆定律和焦耳定律 95
4.2.4歐姆定律的失效問題 97
4.3 電源及電動勢 97
4.3.1電源及其電動勢 97
4.3.2 常見的幾種電源 99
4.3.3路端電壓、電動勢和全電路歐姆定律 102
4.3.4 穩恆電路的特點 103
4.3.5 穩恆電路中靜電場的作用 103
4.4基爾霍夫定律 104
4.4.1節點、支路和迴路 104
4.4.2基爾霍夫定律 105
4.4.3支路電流法 105
4.4.4迴路電流法 106
"4.5穩恆電流和靜電場的綜合求解 107
4. 5. 1 基本方程 108
4. 5. 2 基本方程的閉合性 108
4.5.3與純靜電場問題類比 11 1
第5章真空中的靜磁場 1 15
5. 1 磁現象與磁場 1 15
5. 1. 1磁的基本現象與磁的庫侖定律 115
5. 1.2奧斯特實驗——電流磁效應 116
5. 1.3磁感應強度 1 17
5. 1.4 安培力公式與洛倫茲力公式 118
5.2畢奧-薩伐爾定律 120
5.2. 1畢奧-薩伐爾定律 120
5.2.2畢奧-薩伐爾定律套用舉例 12 1
5. 3安培定律 126
5.3. 1 四個示零實驗 126
5. 3. 2 安培定律 128
5.3.3安培力及其套用 129
5.4 靜磁場的基本定理 130
5. 4. 1 磁場的高斯定理 130
5. 4. 2 安培環路定理 13 1
5.4.3 磁場的幾何描述 132
5.4.4兩條定理與畢奧-薩伐爾定律的關係 133
5. 4. 5安培環路定理的套用 134
5.5 帶電粒子在磁場中的運動 136
5.5. 1運動特徵 137
5.5.2套用舉例 139
5. 5. 3 巨觀效應 143
第6章靜磁場中的磁介質 145
6. 1 磁場對電流的作用 145
6. 1. 1磁場對電流的力和力矩 145
6. 1.2電流受力和力矩的計算舉例 146
6.2磁介質及其磁化強度犕 147
6.2.1磁化強度 148
6. 2. 2 磁化電流 148
6.3磁介質中的靜磁場的基本定理 150
6. 4介質的磁化規律 152
6.4.1 介質按磁化規律的分類 152
6.4.2 介質磁化的微觀機制 155
6 .4.3無限均勻線性各向同性介質中的靜磁場 159
6. 5邊值關係和唯一性定理 160
6 .5.1磁場在磁介質界面上的邊值關係 160
6 .5.2靜磁場的唯一性定理 161
6.5 .3分區均勻線性各向同性介質中的靜磁場 162
土 6. 6磁像法 167
6 .6.1介質界面為無限平面 168
6 . 6.2介質界面為無窮長圓柱面 171
6 .7磁路定理及其套用 172
6. 7.1 磁路定理的基本方程 172
6 .7.2磁路定理的套用 173
^6.8磁荷法 176
6 .8.1磁荷觀點下的靜磁場規律 176
6. 8. 2磁荷法和電流法的等效性 178
6 .8.3磁荷法的套用 179
第7章電磁感應 182
7. 1電磁感應定律 182
7 1 電磁感應現象 182
7 2法拉第電磁感應定律 184
73感應電動勢的計算 186
74塊狀導體中的電磁感應現象 187
7 5電磁感應定律和磁場的高斯定理 187
7 .2動生電動勢和感生電動勢 188
7.2. 1 動生電動勢 188
7 .2.2感生電動勢 19 1
7 .2.3 電子感應加速器 193
7 .2.4兩種電動勢引出的問題 194
7 .3互感和自感 194
7. 3.1互感現象和互感係數 194
7 .3.2自感現象和自感係數 196
7 .3.3兩線圈的串聯和並聯 198
7.4似穩電路和暫態過程 201
7 .4.1似穩條件 202
7 .4.2似穩電路方程 202
7 .4.3多迴路電路的基爾霍夫定律 205
7 .4.4暫態過程 206
第8章磁能 210
8 .1載流線圈的磁能 210
8.1.1 —個載流線圈的磁能 210
8.1.2 N個載流線圈系統的磁能 211
8.2載流線圈在外磁場中的磁能 212
8.3磁場的能量和磁能密度 213
"8. 4非線性介質及磁滯損耗 215
"8. 5利用磁能求磁力 217
第9章交流電路 222
9.1基本概念和描述方法 222
9 .1.1基本概念 222
9 .1.2描述方法 223
9.2交流電路的複數解法 228
9. 2.1交流電路的基本方程 228
9. 2. 2 電路方程的複數形式 229
9. 2. 3交流電路元件的復阻抗 231
9 .3交流電的功率 232
9.3.1 瞬時功率 232
9.3.2 平均功率 233
9 . 3. 3視在功率和功率因素 233
9.3 .4由電壓和電流復有效值計算平均功率 234
9.4交流電路分析舉例 234
9.4. 1串聯諧振電路 234
9 .4.2並聯諧振電路 236
9 .4.3變壓器電路 238
第10章麥克斯韋電磁理論 240
10. 1 麥克斯韋方程組 240
10. 1. 1兩個大膽的推廣 24 1
10. 1.2兩個重要的假設 24 1
10. 1.3麥克斯韋方程組 245
10. 1. 4 邊值關係 246
10.2 平面電磁波 246
10.2. 1 電磁波的產生機制 246
10.2.2平面電磁波的性質 248
10.2.3 赫茲實驗 250
10.2.4電磁波譜 252
10. 3電磁場的能量、動量和角動量 253
10.3. 1 電磁場的能量、動量和角動量 253
10 .3.2平面電磁波的能量和動量 254
10.3.3 光壓 254
10.3.4 電磁場具有角動量的驗證 256
習題 257
習題參考答案 283
參考書目 29 1
名詞索引 292
教學進度和作業布置 297
附錄I 科學家中英文姓名對照表 299
附錄E 單位制和單位制間的公式變換 30 1
附錄K物理常數 3 1 1
附錄嘆矢量分析中的常用公式 3 12
