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第一章　真空中的静电场 1

1.1 电荷 1

1.1.1　两种电荷 1

1.1.2　电荷的量子性 2

1.1.3　电荷守恒 3

1.2　库仑定律 4

1.2.1　点电荷 4

1.2.2　库仑定律 5

1.2.3　在国际单位制中k的量值 7

1.2.4　库仑定律的精确性和适用范围 8

1.3　电场　电场强度 10

1.3.1 电场 10

1.3.2　电场强度 11

1.3.3　点电荷在外电场中受到的电场力 13

1.4　点电荷的场强公式　场强叠加原理 14

1.4.1　点电荷的场强公式 14

1.4.2　场强叠加原理 15

1.4.3　连续带电体产生的电场 16

1.5　高斯定理 31

1.5.1 电力线 31

1.5.2　电通量 32

1.5.3　高斯定理 38

1.5.4　高斯定理对电力线性质的论证 43

1.5.5　高斯定理的应用举例 46

1.6 电位 59

1.6.1　静电场力作功与路径无关 59

1.5.6　高斯定理与库仑定律的关系 59

1.6.2　电位 63

1.6.3　点电荷的电位公式 电位叠加原理 66

1.6.4　电位差 72

1.7　等位面 电位与场强的微分关系 77

1.7.1　等位面 77

1.7.2　电位与电场强度的微分关系 79

1.8　带电体系的静电位能 86

1.8.1　固有能　相互作用能 86

1.8.2　点电荷系的相互作用能 88

1.8.3　连续带电体系的静电位能 92

1.8.4 电荷在外电场中的相互作用能 94

思考题 95

习题一 97

第二章　静电场中的导体和电介质 105

2.1　导体和电介质 105

2.2　静电场中的导体 106

2.2.1　导体的静电平衡条件 106

2.2.2　孤立带电导体表面的电荷分布　尖端放电 116

2.2.3　封闭导体壳（壳内空腔无带电体） 118

2.2.4　封闭导体壳（空腔内有带电体） 121

2.2.5　范德格拉夫静电起电机 122

2.3 电偶极子在外电场中所受的作用 125

2.3.1　均匀外电场的作用 125

2.3.2　不均匀外电场的作用 126

2.4　电介质的极化 128

2.4.1 电介质对电场的影响 128

2.4.2　电介质的极化 129

2.4.3　极化强度矢量 131

2.4.4　极化电荷与极化强度的关系 132

2.4.5　电介质的极化规律 137

2.5　有电介质时的电场 电位移矢量　有电介质时的高斯定理 138

2.5.1　有电介质时的电场 138

2.5.2 电位移矢量　有电介质时的高斯定理 139

2.5.3　关于D的进一步讨论 146

2.6　静电场的边界条件 148

2.6.1　有电介质时的静电场方程 148

2.6.2　静电场的边界条件 149

2.6.3　电位移的折射定律 151

2.7　铁电体　压电效应 153

2.7.1　铁电体 153

2.7.2　压电效应 155

2.8.1　孤立导体的电容 156

2.8　电容器的电容 156

2.8.2　电容器的电容 157

2.9 电容器贮能 电场能量密度 163

2.9.1　电容器贮能 163

2.9.2　电场能量密度 165

思考题 168

习题二 173

第三章　恒定电流 180

3.1 电流强度　电流密度 电流的连续性方程 180

3.1.1 电流强度 180

3.1.2　电流密度 181

3.1.3　电流的连续性方程 183

3.1.4　恒定电流和恒定条件 183

3.1.5　恒定电场 186

3.2　欧姆定律　电阻和电导 187

3.2.1　欧姆定律 187

3.2.2　电阻率和电导率 188

3.2.3　欧姆定律的微分形式 191

3.3 电流的功和功率　焦耳定律 194

3.3.1　电流的功和功率 194

3.3.2　焦耳定律 196

3.4　金属导电的古典电子论 198

3.4.1　金属导电的古典电子论的基本概念 198

3.4.2　根据古典电子论推导欧姆定律 201

3.5 电动势　一段含源电路的欧姆定律 203

3.5.1　非静电力 203

3.5.2 电动势 205

3.5.3　一段含源电路的欧姆定律 206

3.5.4 电源的功率和输出功率 207

3.5.5　丹聂耳电池 211

3.5.6　恒定电路中的电荷分布 213

3.6　基尔霍夫定律 216

3.6.1　基尔霍夫第一定律 217

3.6.2　基尔霍夫第二定律 218

3.7　逸出功　接触电位差 223

3.7.1　逸出功 223

3.7.2　内接触电位差 225

3.8　温差电现象 227

3.8.1　塞贝克效应 227

3.8.2　珀耳贴效应 228

3.8.3　汤姆孙效应 229

3.8.4　温差电现象的应用 232

3.9　气体中的电流 234

3.9.1　气体的被激导电 234

3.9.2　气体的自激导电 237

思考题 240

习题三 242

第四章　恒定电流的磁场 249

4.1　磁场　磁感应强度 249

4.1.1　基本磁现象　磁性的起源 249

4.1.2　磁场 252

4.1.3　磁感应强度 252

4.1.4　磁力线 254

4.2　电流的磁场 254

4.2.1　毕奥-萨伐尔定律 254

4.2.2　典型电流磁场的计算 256

4.2.3　匀速运动点电荷的磁场 263

4.3　磁通连续方程和安培环路定理 265

4.3.1　磁通量　磁通连续方程 265

4.3.2　安培环路定理 266

4.3.3 电流分布呈均匀对称时磁场的计算 270

4.4　磁场对运动电荷的作用 276

4.4.1　洛伦兹力 276

4.4.2　带电粒子在均匀磁场中的运动 276

4.4.3　霍耳效应 280

4.4.4　非均匀磁场的磁约束 283

4.5　磁场对载流导线的作用 286

4.5.1　安培力公式 286

4.5.2　均匀磁场对载流线圈的作用 290

4.5.3　“安培”的定义 295

附录4-Ⅱ 安培环路定理的证明 296

附录4-Ⅰ 毕奥-萨伐尔关于长直电流的磁场的实验 296

思考题 302

习题四 304

第五章　磁介质 311

5.1　磁介质的磁化 311

5.1.1　物质的磁化及其微观机制 311

5.1.2　磁化强度 314

5.1.3　束缚电流（磁化电流） 314

5.2　有介质时的磁场 319

5.2.1　磁场强度H和H的环路定理 320

5.2.2　介质的磁化规律 322

5.2.3　磁场的边界条件 328

5.3.1　铁磁质的磁化曲线 331

5.3　铁磁质和铁磁性 331

5.3.2　铁磁质的磁导率及分类 334

5.3.3　铁磁性的微观解释 338

5.4　磁路 340

5.4.1　铁磁质与非铁磁质的边界　磁路 340

5.4.2　磁路的计算 342

5.4.3　磁屏蔽 347

5.5　磁荷观点 347

5.5.1　磁荷观点概述 348

5.5.2　分子电流观点与磁荷观点的对比与联系 349

5.5.3　磁荷观点的应用 351

附录5-Ⅰ 铁磁质的磁滞损耗 355

附录5-Ⅱ 超导体 357

思考题 366

习题五 368

第六章　电磁感应 372

6.1　电磁感应 372

6.1.1　电磁感应现象 372

6.1.2　法拉第电磁感应定律 375

6.2　电磁感应的应用 383

6.2.1　交流发电机的简化原理 383

6.2.2　涡电流 386

6.2.3　测量磁通 390

6.3　动生电动势 391

6.3.1　动生电动势的量值、方向 391

6.3.2　动生电动势的本质 392

6.3.3　能量关系 397

6.3.4　关于洛伦兹力是否对运动电荷作功的问题 398

6.4　感生电动势 400

6.4.1　感应电场（涡旋电场） 400

6.4.2　电子感应加速器 404

6.5 自感 407

6.5.1　自感现象 407

6.5.2 自感系数 409

6.5.3　计算举例 410

6.6　互感 414

6.6.1　互感现象 414

6.6.2　互感系数 414

6.6.3　互感系数与自感系数的关系 417

6.7　磁场的能量 419

6.7.1 自感磁能　磁能密度 420

6.7.2　互感磁能 422

6.8　过渡过程 426

6.8.1　L-R电路的过渡过程 426

6.8.2　C-R电路的过渡过程 429

思考题 432

习题六 435

第七章　电磁场方程组 445

7.1　位移电流 446

7.1.1　简单回顾 446

7.1.2　用到开口电路时的矛盾 447

7.1.3　位移电流 448

7.1.4　全电流 453

7.2　麦克斯韦方程组 456

7.2.1　积分形式的麦克斯韦方程组 456

7.2.2　微分形式的麦克斯韦方程组 459

7.3 电磁场的统一性 电磁场量的相对性 461

7.3.1 电磁场的统一性 461

7.3.2 电磁场量的相对性　不同惯性系中场量的变换式 462

7.4　电磁场的相对论变换 469

7.4.1　电量是相对论不变量 469

7.4.2　磁场是电场运动的相对论效应 469

7.4.3　电场是磁场的相对论效应 474

7.4.4　电磁场的相对论变换 479

思考题 482

习题七 483

附表1 485

附表2 486

习题答案 487