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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