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绪论 1

第一章 静电场 15

1 静电的基本现象和基本规律 15

1.1 两种电荷 15

1.2 静电感应 电荷守恒定律 17

1.3 导体、绝缘体和半导体 19

1.4 物质的电结构 20

1.5 库仑定律 22

思考题 25

习题 26

2 电场 电场强度 27

2.1 电场 27

2.2 电场强度矢量E 28

2.3 电场强度叠加原理 32

2.4 电荷的连续分布 35

2.5 带电体在电场中受的力及其运动 39

思考题 42

习题 42

3 高斯定理 45

3.1 电力线及其数密度 45

3.2 电通量 52

3.3 高斯定理的表述和证明 54

3.4 从高斯定理看电力线的性质 59

3.5 高斯定理应用举例 61

思考题 69

习题 70

4 电位及其梯度 73

4.1 静电场力所做的功与路径无关 73

4.2 电位差与电位 76

4.3 电位叠加原理 82

4.4 等位面 85

4.5 电位的梯度 89

4.6 小结 93

思考题 94

习题 95

5 带电体系的静电能 101

5.1 点电荷之间的相互作用能 101

5.2 电荷连续分布情形的静电能 107

5.3 电荷在外电场中的能量 109

5.4 带电体系受力问题 110

思考题 111

A.1 矢量的乘积 112

附录A 矢量乘积 立体角 曲线坐标系 112

习题 112

A.2 立体角 116

A.3 柱坐标系和球坐标系 117

第二章 静电场中的导体和电介质 127

1 静电场中的导体 127

1.1 导体的静电平衡条件 127

1.2 电荷分布 132

1.3 导体壳(腔内无带电体的情形) 136

1.4 导体壳(腔内有带电体的情形) 142

思考题 146

习题 150

2 电容和电容器 153

2.1 孤立导体的电容 153

2.2 电容器及其电容 154

2.3 电容器的并联、串联 160

2.4 电容器储能(电能) 163

思考题 166

习题 168

3 电介质 177

3.1 电介质的极化 177

3.2 极化的微观机制 179

3.3 极化强度矢量P 181

3.4 退极化场 185

3.5 电介质的极化规律 极化率 189

3.6 电位移矢量D与有介质时的高斯定理 介电常数 191

3.7 电介质在电容器中的作用 196

3.8 压电效应及其逆效应 197

3.9 小结 199

思考题 200

习题 201

4 电场的能量和能量密度 209

附录B 静电场边值问题的唯一性定理 213

习题 213

B.1 问题的提出 214

B.2 几个引理 214

B.3 叠加原理 216

B.4 唯一性定理的证明 216

B.5 静电屏蔽 217

B.6 有电介质的情形 219

第三章 稳恒电流 223

1 电流的稳恒条件和导电规律 223

1.1 电流强度 电流密度矢量 223

1.2 电流的连续方程 稳恒条件 226

1.3 欧姆定律 电阻 电阻率 228

1.4 电功率 焦耳定律 234

1.5 金属导电的经典微观解释 237

思考题 242

习题 243

2 电源及其电动势 246

2.1 非静电力 246

2.2 电动势 247

2.3 电源的路端电压 248

2.4 闭合回路的电流强度和输出功率 251

2.5 丹聂耳电池 253

2.6 稳恒电路中电荷和静电场的作用 256

思考题 258

习题 259

3 简单电路 260

3.1 串联和并联电路 260

3.2 平衡电桥 268

3.3 电位差计 272

思考题 275

习题 280

4 复杂电路 288

4.1 基尔霍夫方程组 290

4.2 电压源与电流源 等效电源定理 296

4.3 叠加定理 301

4.4 Y-A电路的等效代换 302

思考题 304

习题 305

5 温差电现象 310

5.1 汤姆逊效应 311

5.2 珀耳帖效应 312

5.3 温差电效应及其应用 314

6.1 脱出功和电子发射 318

6 电子发射与气体导电 318

思考题 318

6.2 气体的被激导电 321

6.3 气体的自持导电 322

6.4 等离子体与受控热核实验 325

习题 327

第四章 稳恒磁场 331

1 磁的基本现象和基本规律 331

1.1 磁的基本现象 331

1.2 磁场 335

1.3 安培定律 337

1.4 电流强度单位——安培的定义和绝对测量 344

1.5 磁感应强度矢量B 346

思考题 350

2 载流回路的磁场 352

2.1 毕奥-萨伐尔定律 352

2.2 载流直导线的磁场 353

2.3 载流圆线圈轴线上的磁场 355

2.4 载流螺线管中的磁场 361

思考题 367

习题 367

3 磁场的“高斯定理”与安培环路定理 372

3.1 磁场的“高斯定理” 373

3.2 安培环路定理的表述和证明 377

3.3 安培环路定理应用举例 380

思考题 384

习题 385

4 磁场对载流导线的作用 387

4.1 安培力 387

4.2 平行无限长直导线间的相互作用 387

4.3 矩形载流线圈在均匀磁场中所受的力矩 389

4.4 载流线圈的磁矩 390

4.5 直流电动机的基本原理 392

4.6 电流计线圈所受的磁偏转力矩 395

思考题 397

习题 397

5 带电粒子在磁场中的运动 405

5.1 洛伦兹力 405

5.2 洛伦兹力与安培力的关系 408

5.3 带电粒子在均匀磁场中的运动 410

5.4 荷质比的测定 413

5.5 回旋加速器的基本原理 417

5.6 霍耳效应 419

5.7 等离子体的磁约束 423

思考题 425

习题 427

6 不同参照系之间电磁场的变换 434

6.1 相对论力学的若干结论 434

6.2 电磁规律的协变性和电荷的不变性 439

6.3 电磁场的变换公式 442

6.4 运动点电荷的电场 443

6.5 运动点电荷的磁场 446

6.6 对特鲁顿-诺伯实验零结果的解释 450

思考题 451

习题 451