全国中小学教师继续教育教材 电磁学问题讨论PDF电子书下载

第一章 静电场的基本规律 1

基本内容概述 1

1.1 库仑定律 1

1.2 电场 电场强度 2

1.3 高斯定理 4

1.4 环路定理 电势 6

1.5 E和U的关系 9

问题讨论 10

一、电磁现象的早期研究 10

二、库仑定律的建立 18

三、怎样理解电荷概念 24

四、基本电荷的发现 29

五、库仑定律的适用条件 34

六、库仑定律的实验验证 41

七、电荷间的电场力 场源电荷和试探电荷 46

八、静电力与引力大小的比较 49

九、静电场的基本性质及其形象描绘——电场线和等势面 54

十、关于选取零电势点的几个问题 66

十一、带电粒子在稳定、均匀电场中的运动 73

十二、带电粒子在交变电场中的运动 80

十三、带电粒子在静止点电荷电场中的运动 87

十四、均匀带电球面的电场 应用举例 93

第二章 静电场中的导体和电介质 101

基本内容概述 101

2.1 静电场中的导体 101

2.2 电容 电容器 102

2.3 电介质及其极化 104

2.4 电位移矢量D D的高斯定理 107

2.5 E和D的边界关系 109

2.6 静电场的能量和能量密度 111

2.7 静电场方程、边值问题及其唯一性定理 112

问题讨论 115

一、孤立导体表面的电荷分布和附近的场强 115

二、应用电场线的性质讨论导体静电平衡问题 122

三、导体空腔内外的电场 静电屏蔽 129

四、电容器的电容公式C=Q/U中的Q是指什么电荷？ 136

五、静电屏蔽在构成电容器中的作用 140

六、在什么条件下串联电容器才能提高耐压能力 147

七、充介质的电容器的电容 150

八、关于静电能的几个问题 157

九、E=E0／εr成立的条件及其证明 165

十、电像法应用简介 169

第三章 稳恒电流 180

基本内容概述 180

3.1 电流稳恒的条件 180

3.2 欧姆定律 182

3.3 电功率 焦耳定律 184

3.4 电源 电动势 185

3.5 全电路欧姆定律和恒稳电路中的功能关系 187

问题讨论 189

一、从电流的发现到欧姆定律的确立 189

二、金属导电的经典微观理论简介 195

三、稳恒电路中的电场和电荷的作用与分布 202

四、关于电动势的定义和方向 205

五、闭合电路中的两种场与欧姆定律 207

六、化学电源电动势的形成机理 209

七、接触电势差 温差电动势 217

八、关于电压的讨论 223

九、非线性元件 229

十、超导电性和超导体 236

第四章 直流电路 245

基本内容概述 245

4.1 简单电路与复杂电路 245

4.2 基尔霍夫定律 248

4.3 线性复杂电路的几个等效定理 250

问题讨论 254

一、电路规范化方法 254

二、电路结构或电阻变化所引起的参量变化 259

三、电路故障分析 261

四、黑箱问题与电路设计 265

五、电学实验误差与实验方法、仪表、元件的选择 275

六、有关电池组的几个问题 287

七、补偿电路（电势差计） 293

八、利用等势点简化电路计算 295

九、利用Y？△网络代换简化电路 302

十、“无限梯形网络”的等效值计算 306

十一、惠斯通电桥实验中的几个问题 311

十二、含电容支路的简单电路 317

十三、含电容支路的直流复杂电路 325

第五章 稳恒磁场 331

基本内容概述 331

5.1 磁场 磁感应强度 331

5.2 毕奥—萨伐尔定律 333

5.3 磁场的高斯定理和环路定理 334

5.4 磁感应强度B的计算 335

5.5 安培力 337

5.6 洛仑兹力 洛仑兹公式 338

问题讨论 339

一、电流磁效应的发现和毕—萨定律的建立 339

二、安培定律是怎样建立的？ 344

三、电流之间的相互作用是否满足牛顿第三定律？ 353

四、关于磁感应强度的定义 358

五、安培力与洛仑兹力的关系 361

六、安培力做功的机理 368

七、磁场对载流导线和线圈的作用 374

八、静磁场与静电场的比较 382

九、电场和磁场的变换 389

十、电场力、洛仑兹力与参考系的关系 398

十一、霍尔效应 402

十二、带电粒子在磁场中的运动 407

十三、回旋加速器原理 414

十四、质谱计 418

十五、带电粒子在正交电场和磁场中的运动 421

十六、测量磁感应强度B的方法 428

第六章 磁介质中的稳恒磁场 436

基本内容概述 436

6.1 磁化强度、磁化电流和介质中的磁场 436

6.2 磁场强度 介质中稳恒磁场的基本方程 437

问题讨论 439

一、对磁性本质认识的历史过程 439

二、顺磁质和抗磁质的磁化机制 441

三、磁场的磁荷观点和电流观点 448

四、铁磁质的磁化规律及其磁性起因 451

五、磁感线 456

六、铁粉为何沿磁场方向排列成线状？ 459

七、地磁场简介 461

八、磁单极子 469

第七章 电磁感应 475

基本内容概述 475

7.1 电磁感应定律 475

7.2 动生电动势和感生电动势 477

7.3 自感和互感 481

7.4 磁能 484

7.5 暂态过程 486

问题讨论 489

一、电磁感应现象的发现 489

二、楞次定律的表述及其实质 493

三、由能量守恒定律导出电磁感应定律 497

四、电磁感应定律的两种表述的比较 499

五、从电磁感应的“佯谬”谈“通量法则”中的回路构成 505

六、动生电动势公式中的v是相对于什么的速度？ 510

七、动生、感生电动势与参考系的选取有关 513

八、金属细杆沿导轨在磁场中运动的规律 517

九、电磁阻尼及其应用 523

十、由安培力的冲量引起的运动中动生电动势的影响 530

十一、电子感应加速器原理 537

十二、线圈上的感应电动势与电势差 543

十三、演示自感现象应注意的问题 551

第八章 交流电 556

基本内容概述 556

8.1 正弦交流电的基本特征与表示方法 556

8.2 交流电路中的纯电阻、电感、电容元件 560

8.3 串联交流电路和并联交流电路 563

问题讨论 568

一、交流电的功率 568

二、变化电流的有效值和平均值 573

三、正弦交流电感性电路和电容性电路的相位差 583

四、提高功率因数的实际意义和方法 589

五、常用交流电表的工作原理 593

六、关于理想变压器的几个问题 601

七、U线＝？U相、I线＝？I相成立的条件 609

八、电气安全保护——中线、零线、地线 614

九、交流输电与直流输电 620

第九章 电磁波 625

基本内容概述 625

9.1 位移电流 625

9.2 麦克斯韦方程组 626

9.3 平面电磁波 627

9.4 电磁波谱 630

9.5 电磁波的能流密度和动量密度 630

问题讨论 631

一、电磁场理论建立的历史及其意义 631

二、赫兹实验 637

三、为什么电磁波在真空中也能传播？ 639

四、怎样理解电磁波的横波性？ 645

五、怎样理解E、B同位相 650

六、电磁波的三种速度 655

七、关于电磁场的能量流动和动量 661