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第一篇 静电场及物质的电学性质 1

第一章 电荷和静电场 1

1.1 电荷和电荷守恒定律 1

1.2 库仑定律和叠加原理 6

1.3 电场和电场强度 10

1.4 静电场环路定理与电势概念 22

1.5 关于电势零点的选择问题 32

1.6 电场强度与电势的微分关系式 34

1.7 静电场的几何描述 40

1.8 电通量与高斯定理 44

1.9 静电场基本方程 56

1.10 静电学中的发散困难 59

习题 62

第二章 静电场中的导体 69

2.1 电场在物质结构中的地位与作用 69

2.2 金属导体的静电平衡状态 71

2.3 静电场中的空心金属导体及其应用 79

2.4 有导体存在时静电学问题的分析与计算 85

2.5 导体的电容和电容器 90

2.6 电容器的储能本领与电场的能量密度 98

习题 103

第三章 静电场中的电介质 109

3.1 电介质的极化 109

3.2 极化强度矢量与极化率 114

3.3 极化电荷与极化强度的关系 116

3.4 电位移矢量D的引入 120

3.5 电介质在电容器中的作用 128

习题 130

第四章 电流 136

4.1 电流密度矢量和连续性方程 136

4.2 欧姆定律和导体的电阻 142

4.3 欧姆定律的微观解释 148

4.4 电功率与焦耳定律 158

4.5 电源的电动势与能量转换 160

4.6 一段含源电路的欧姆定律 168

4.7 复杂电路与基尔霍夫方程组 171

4.8 温差电现象及其应用 176

4.9 金属的逸出功和热电子发射 183

习题 186

第二篇 磁场及物质的磁学性质 193

第五章 电流的磁场 193

5.1 基本磁现象 193

5.2 磁场和磁感应强度 199

5.3 毕奥-沙伐尔定律及其应用 202

5.4 磁通量和磁场的高斯定理 210

5.5 安培环路定理 215

5.6 安培环路定理的推导 221

5.7 恒速运动电荷激发的电场和磁场 226

习题 232

第六章 磁场对运动电荷和电流的作用力 237

6.1 带电粒子在均匀磁场中的运动 237

6.2 回旋加速器的工作原理 242

6.3 荷质比的测量和质谱仪 246

6.4 磁约束及其在等离子体研究中的应用 250

6.5 霍尔效应及其微观机制 254

6.6 安培力及其微观机制 257

6.7 均匀磁场对平面载流线圈的作用力矩 259

6.8 磁矩和电矩的对比 262

习题 264

第七章 磁介质 271

7.1 磁介质及其分类 271

7.2 磁介质的磁化机制 272

7.3 磁化强度矢量和磁化电流 281

7.4 磁场强度H的引入 288

7.5 超导体的完全抗磁性 294

7.6 铁磁质 295

7.7 磁介质的边界条件 303

7.8 磁路和磁路定理 307

习题 313

第八章 电磁感应与电磁振荡 317

8.1 电磁感应定律 317

第三篇 电磁场的普启遍规律 317

8.2 动生电动势与洛仑兹力 320

8.3 感生电动势与感生电场 329

8.4 涡电流与趋肤效应 336

8.5 自感 339

8.6 互感 342

8.7 RL电路中的电流 346

8.8 磁场的能量和能量密度 351

8.9 RLC电路中的电磁振荡 353

8.10 受迫电磁振荡 358

习题 361

9.1 麦克斯韦方程组 369

第九章 电磁场和麦克斯韦方程组 369

9.2 电场和磁场的相对性和相对论变换 376

9.3 电磁场的波动性和物质性 381

9.4 电磁波的辐射和传播 389

9.5 电磁波谱 394

习题 395

附录 399

附录Ⅰ 立体角的概念 399

附录Ⅱ 标量场的梯度 402

附录Ⅲ 矢量场的散度和旋度 404

附录Ⅳ 电磁场的能量密度和能流密度矢量 411

附录Ⅴ 电磁场的动量密度 414

习题答案 417