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第12章 电场 1

12.1 电荷与物质的电结构 1

12.1.1 导体 2

12.1.2 电介质 3

12.1.3 半导体 4

12.1.4 基元电荷 4

12.1.5 电荷守恒定律 5

12.2 库仑定律 6

12.3 电场 电场强度 8

12.3.1 电场强度 9

12.3.2 点电荷的电场 10

12.3.3 电场的叠加 11

12.3.4 电力线 12

12.3.5 匀强电场 14

12.4 电势 15

12.4.1 电场力做功和电势能 15

12.4.2 电势差和电势 17

12.4.3 点电荷电场中的电势 18

12.4.4 电势差与电场强度的关系 20

12.4.5 等势面 21

12.5 电荷在电场中的运动 24

12.5.1 密立根实验 24

12.5.2 带电粒子在电场中的运动 25

12.5.3 示波管 27

12.6 静电场中的导体 29

12.6.1 导体的静电平衡条件 29

12.6.2 带电导体上电荷的分布 30

12.6.3 静电屏蔽 32

12.7 电容和电容器 34

12.7.1 孤立导体的电容 34

12.7.2 平行板电容器的电容 35

12.7.3 电容器的串联和并联 38

12.8 电场能 42

12.8.1 电容器中储存的能量 42

12.8.2 电场能 43

第12章习题 44

阅读材料 48

第13章 恒定电流 51

13.1 电流 52

13.1.1 产生电流的条件 52

13.1.2 电流的方向 52

13.1.3 电流强度 53

13.1.4 电流密度与电场的关系 55

13.2 恒定电流 57

13.2.1 恒定电场 57

13.2.2 电流的连续原理 57

13.2.3 电流通过导体时的能量转化 58

13.3 电流的实验定律 60

13.3.1 焦耳定律 电阻 60

13.3.2 欧姆定律 60

13.3.3 电阻定律 61

13.3.4 法拉第电解定律 63

13.4 电源的电动势 闭合电路的欧姆定律 66

13.4.1 电源 电动势 66

13.4.2 丹尼尔电池 67

13.4.3 闭合电路的欧姆定律 68

13.4.4 路端电压 69

13.5 闭合电路中的能量转化 71

13.5.1 闭合电路的输出功率 71

13.5.2 输出功率的最大值 72

13.5.3 外电路中含电动势时的能量转化 73

13.6 电路的连接和有关电学量的计算 74

13.6.1 串联电路 74

13.6.2 并联电路 75

13.6.3 串、并联电路的计算 75

13.6.4 电流表和电压表 78

13.6.5 电池的串联和并联 80

13.7 复杂电路 基尔霍夫方程组 85

第13章习题 88

阅读材料 95

第14章 磁场 98

14.1 磁相互作用 98

14.2 磁场 磁感应强度 101

14.2.1 磁场的方向 磁力线 101

14.2.2 磁场对运动电荷的作用力 102

14.2.3 磁感应强度 104

14.2.4 洛伦兹力的计算 104

14.3 磁场对载流导线的作用力 108

14.3.1 磁场对一段载流导线的作用力 108

14.3.2 磁场对电流环的作用 110

14.3.3 磁电式电流计 111

14.4 电流的磁场 115

14.4.1 直线电流的磁场 115

14.4.2 两根长直载流导线间的相互作用力 116

14.4.3 电流的国际制单位——安培 117

14.4.4 通电螺线管的磁场 117

14.4.5 磁通量 119

14.5 带电粒子在磁场中的运动 122

14.5.1 在匀强磁场中初速度垂直于磁感应强度的带电粒子的运动 122

14.5.2 回旋加速器 123

14.5.3 在匀强磁场中初速度与磁感应强度成任意夹角的带电粒子的运动 124

14.5.4 磁约束 125

14.6 物质的磁性 128

第14章习题 129

阅读材料 132

第15章 电磁感应 135

15.1 电磁感应现象 135

15.1.1 电磁感应的产生条件 135

15.1.2 感应电流的方向 楞次定律 137

15.1.3 涡流 139

15.2 法拉第电磁感应定律 142

15.2.1 法拉第电磁感应定律 142

15.2.2 导体切割磁力线时产生的感应电动势 144

15.2.3 动生电动势与洛伦兹力 145

15.2.4 感应电场 147

15.2.5 电磁感应现象中的能量转化 147

15.3 直流电机 150

15.3.1 直流发电机 150

15.3.2 直流电动机 152

15.4 自感 154

15.4.1 自感系数 155

15.4.2 自感现象的应用 156

15.5 磁场能 157

第15章习题 159

阅读材料 163

第16章 交流电 167

16.1 交流电的产生及变化规律 167

16.1.1 交流电的产生 167

16.1.2 交流电的变化规律 168

16.1.3 描述交流电的物理量 170

16.2 交流电路 173

16.2.1 纯电阻电路 173

16.2.2 纯电感电路 174

16.2.3 纯电容电路 175

16.3 交流电的功率 功率因数 178

16.3.1 电流与电压的相位差 178

16.3.2 平均功率 181

16.3.3 功率因数 182

16.4 变压器 电能的输送 184

16.4.1 变压器的原理 184

16.4.2 电能的输送 185

16.5 交流电的整流 187

16.5.1 n型半导体和p型半导体 187

16.5.2 pn结和晶体二极管 188

16.5.3 半波整流 190

16.5.4 全波整流 191

16.5.5 滤波 191

16.6 三相交流电 192

16.6.1 三相交流电的产生 193

16.6.2 三相电源的连接 193

16.6.3 三相电路中负载的连接 194

16.6.4 三相感应电动机 195

第16章习题 198

第17章 电磁振荡和电磁波 201

17.1 电磁振荡 201

17.1.1 电磁振荡的产生 201

17.1.2 阻尼振荡和无阻尼振荡 203

17.1.3 电磁振荡的周期和频率 204

17.2 电磁场 206

17.3 电磁波 208

17.3.1 电磁波的产生 208

17.3.2 电磁波的性质 209

17.3.3 赫兹实验 210

17.4 电磁波的发送和接收 211

17.4.1 电磁波的发送 211

17.4.2 电磁波的接收 212

17.4.3 无线电通信大意 213

第17章习题 215

阅读材料 216

总复习题 219

部分习题答案 247

附录 251

索引 254