第一章 静电场 1
1-1 静电现象 1
一、两种电荷 1
二、验电器 静电计 3
三、法拉第冰筒实验 4
四、起电的几种方法 4
1-2 电荷 7
一、基本电荷 7
二、物质的电结构 7
三、电荷守恒定律 9
四、电荷的连续分布 10
1-3 库仑定律 11
一、库仑定律 11
二、静电力的叠加原理 14
1-4 电场强度 16
一、电场 16
二、电场强度 17
三、电场的叠加原理 19
四、连续分布的电荷的电场 21
五、电力线 28
1-5 高斯定理 31
一、电通量 31
二、高斯定理 32
1-6 高斯定理的应用 38
一、应用高斯定理计算电场强度 38
二、从高斯定理看电力线的性质 45
1-7 静电力的功 电位 47
一、静电力是保守力 47
二、电位 电位差 50
三、电位能和电位的计算 52
四、电偶极子的电位 56
五、静电场的环路定理 58
1-8 电位和场强的关系 59
一、等位面及其性质 59
二、电位与电场强度的关系 61
本章提要 65
思考题 66
习题 68
第二章 导体与静电场2-1 静电平衡 孤立导体 74
一、静电平衡 74
二、孤立导体在静电平衡时的性质 74
三、场致发射显微镜 81
四、尖端放电现象 83
五、静电感应现象 84
2-2 电场中的导体空腔 86
一、带电导体壳(腔内无电荷)的静电性质 86
二、带电导体壳(腔内有电荷)的静电性质 88
三、静电场的场图描绘 92
2-3 电容及电容器 98
一、孤立导体的电容 98
二、电容器及其电容 100
三、部分电容 103
四、电容器的联接 104
2-4 电荷在电场中的运动 110
一、运动电荷在均匀电场中的偏转 110
二、电聚焦原理 114
2-5 真空中电场的能量 116
一、带电体系的静电位能 116
二、点电荷组的静电位能 117
三、电容器的静电能 120
四、场能密度 121
本章提要 123
思考题 125
习题 128
第三章 稳恒电流 133
3-1 电流 133
一、电流 133
二、电流强度 134
三、电流密度 135
四、电流线 137
3-2 电流的连续性方程 138
一、电流的连续性方程 138
二、稳恒电流 139
三、稳恒电流的电场 140
3-3 欧姆定律 141
一、欧姆定律 141
二、电阻率与电阻温度系数 143
三、欧姆定律的微分形式 148
3-4 焦耳定律 150
一、电功率 150
二、焦耳定律 151
3-5 金属导电的经典微观解释 154
一、金属经典电子论 154
二、欧姆定律的解释 157
三、焦耳定律的解释 158
四、能带理论对固体导电机理的解释 159
3-6 电源和电动势 162
一、电源 162
二、电动势 165
三、电源内部的电位分布 166
3-7 含源电路的欧姆定律 169
一、一段含源电路的欧姆定律 169
二、全电路欧姆定律 172
三、电动势的测量 174
四、直流电路中的能量转换 175
3-8 电流、电压和电阻的测量 177
一、串、并联电路的基本特点 177
二、电流强度的测量 181
三、电压的测量 182
四、电阻的测量 184
3-9 基尔霍夫定律 186
一、有关电路的几个基本概念 186
二、基尔霍夫定律 188
三、应用基尔霍夫方程组解题举例 192
3-10 接触电位差 温差电现象 196
一、接触电位差 196
二、温差电现象 197
本章提要 203
思考题 205
习题 206
第四章 静磁场 217
4-1 基本磁现象 217
一、磁相互作用 217
二、磁的来源 221
4-2 安培定律 223
一、安培定律 223
二、电流相互作用的几个实验 226
4-3 磁感应强度矢量 229
一、安培力的叠加原理 229
二、磁感应强度矢量B 230
三、磁感应强度的单位与量纲式 233
4-4 磁场的高斯定理 234
一、磁感应线 234
二、磁感应通量密度 236
三、磁场的高斯定理 237
4-5 毕奥-沙伐尔定律 239
4-6 电流的磁场 244
一、长直载流导体的磁场 244
二、载流圆环的磁场 磁偶极子 246
三、圆柱形螺线管的磁场 249
四、亥姆霍兹线圈的磁场 252
4-7 安培环路定理 255
一、安培环路定理及其证明 255
二、利用安培环路定理计算磁场的例子 261
4-8 磁场对电流的作用 269
一、安培力公式 269
二、匀强磁场对载流回路的作用 270
三、非均匀磁场对载流回路的作用 273
四、磁偶极子在外磁场中的能量 276
4-9 磁电式电流计的构造原理 278
4-10 安培的定义及电流强度的绝对测量 282
4-11 运动电荷的磁场 284
4-12 磁场对运动带电粒子的作用 285
一、洛仑兹力 285
二、洛仑兹力和安培力的关系 289
三、洛仑兹力公式 291
本章提要 292
思考题 293
习题 297
第五章 电磁感应和暂态过程 297
5-1 电磁感应现象 313
一、演示实验 213
二、楞次定律 316
5-2 法拉第电磁感应定律 318
一、电磁感应定律 318
二、负号的物理意义 319
三、感应电量 323
5-3 动生电动势 325
一、动生电动势与洛仑兹力 325
二、动生电动势与能量守恒定律 330
5-4 感生电动势 涡旋电场 331
一、感生电动势与涡旋电场 331
二、涡旋电场的性质 332
三、载流长螺线管的磁场变化激发涡旋电场 334
四、电子感应加速器 337
5-5 互感和自感 340
一、互感及互感系数 340
二、自感及自感系数 342
三、互感与自感的关系 348
四、线圈的串联 350
五、变压器的原理 352
5-6 涡电流 趋肤效应 357
一、涡电流的各种效应及应用 357
二、趋肤效应及应用 364
5-7 电流的磁能 366
一、自感线圈的磁能 366
二、互感线圈的磁能 367
5-8 暂态过程 370
一、RL电路的暂态过程 371
二、RC电路的暂态过程 377
本章提要 380
思考题 382
习题 388
第六章 交流电 402
6-1 交流电的基本概念 402
一、正弦交流电的产生 402
二、交流电的平均值与有效值 404
6-2 交流电路中的电阻、电容和电感 406
一、纯电阻电路 407
二、纯电容电路 408
三、纯电感电路 410
6-3 交流电路的矢量图解法 413
一、三角函数法 415
二、矢量图解法 416
三、矢量图解法的应用 417
6-4 交流电路的复数解法 425
一、复数的形式和运算 425
二、交流电的复数表示法 427
三、复阻抗及交流欧姆定律 429
6-5 交流电路的基尔霍夫定律 433
6-6 交流电路的功律 功率因数 437
一、瞬时功率与平均功率 437
二、一些电路中的功率讨论 438
三、提高功率因数的作用 442
四、提高功率因数的方法 445
本章提要 448
思考题 451
习题 453
第七章 物质中的电场7-1 电介质的极化 461
一、无极分子的位移极化 462
二、有极分子的取向极化 463
7-2 极化强度矢量和极化电荷 464
一、极化影响宏观电场 464
二、介电强度 466
三、极化强度矢量 468
四、线性电介质的极化规律 475
7-3 有电介质时的静电场方程 477
一、有电介质时的环路定理 477
二、有电介质时的高斯定理 478
三、三个电矢量的联系与区别 485
四、相对介电常数的物理意义 488
7-4 静电场的能量 493
本章提要 495
思考题 497
习题 499
第八章 物质中的磁场8-1 抗磁性和顺磁性 506
一、抗磁性 506
二、顺磁性 509
8-2 有介质时的静磁场方程 510
一、磁化强度矢量 510
二、磁化电流 511
三、有介质时的磁场 515
四、有介质时的安培环路定理 磁场强度矢量 517
五、弱磁质的磁化规律 磁导率 519
8-3 地磁 523
一、地磁三要素及其测量 524
二、地球的变化磁场 526
8-4 铁磁性 526
一、铁磁质的磁化规律 526
二、磁滞损耗 532
8-5 铁磁材料的分类和应用 534
一、软磁材料 534
二、硬磁材料 536
8-6 铁磁性的解释 540
一、磁畴 540
二、磁化特点 540
三、巴克豪森效应 542
8-7 磁场的能量和能量密度 544
本章提要 548
思考题 549
习题 553
第九章 电磁波 558
9-1 位移电流 558
9-2 麦克斯韦方程组 562
一、基本电磁规律的总结 562
二、麦克斯韦方程组 563
9-3 电磁波的产生 566
9-4 平面电磁波及其性质 572
一、平面电磁波及其传播速度 572
二、坡印廷矢量S及平面电磁波的性质 578
9-5 光的电磁理论和电磁波谱 580
9-6 电磁场的物质性 583
一、电磁能量 583
二、电磁动量 583
三、电磁质量 586
四、电磁角动量 587
9-7 电路中的能量传输 588
本章提要 594
思考题 595
习题 595
附录 597
习题答案 603