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目录1

第一章 静电场的基本规律1

§1.1 电荷1

§1.2 库仑定律3

1.2.1 库仑定律3

1.2.2 电荷的单位6

1.2.3 库仑定律的矢量形式7

1.2.4 叠加原理8

§1.3 静电场8

1.3.1 电场强度8

1.3.2 场强的计算9

§1.4 高斯定理14

1.4.1 E通量14

1.4.2 高斯定理16

1.4.3 用高斯定理求场强19

§1.5 电场线24

1.5.1 电场线24

1.5.2 电场线的性质25

§1.6 电势28

1.6.1 静电场的环路定理28

1.6.2 电势和电势差30

1.6.3 电势的计算31

1.6.4 等势面33

1.6.5 电势与场强的微分关系34

思考题36

习题38

第二章 有导体时的静电场43

§2.1 静电场中的导体43

2.1.1 静电平衡43

2.1.2 带电导体所受的静电力46

2.1.3 孤立导体形状对电荷分布的影响47

2.1.4 导体静电平衡问题的讨论方法49

2.1.5 平行板导体组例题53

§2.2 封闭金属壳内外的静电场55

2.2.1 壳内空间的场55

2.2.2 壳外空间的场56

2.2.3 范德格拉夫起电机60

2.2.4 库仑平方反比律的精确验证60

§2.3 电容器及其电容62

2.3.1 孤立导体的电容62

2.3.2 电容器及其电容63

2.3.3 电容器的联接66

§2.4 静电演示仪器67

2.4.1 感应起电机67

2.4.2 静电计70

§2.5 带电体系的静电能72

2.5.1 带电体系的静电能72

2.5.2 带电导体组的静电能73

2.5.3 电容器的静电能75

2.5.4 关于自能和互能的进一步说明75

思考题76

习题78

第三章 静电场中的电介质83

§3.1 概述83

§3.2 偶极子84

3.2.1 电介质与偶极子84

3.2.2 偶极子在外电场中所受的力矩85

3.2.3 偶极子激发的静电场86

§3.3 电介质的极化91

3.3.1 位移极化和取向极化91

3.3.3 极化强度与场强的关系93

3.3.2 极化强度93

§3.4 极化电荷95

3.4.1 极化电荷95

3.4.2 极化电荷体密度与极化强度的关系96

3.4.3 极化电荷面密度与极化强度的关系98

§3.5 有电介质时的高斯定理100

3.5.1 电位移，有电介质时的高斯定理100

3.5.2 对电位移的进一步讨论105

§3.6 有电介质时的静电场方程107

3.6.1 静电场方程107

3.6.2 边值关系108

3.6.3 D线在界面上的折射109

§3.7 电场的能量110

§3.8 压电效应及其应用112

思考题113

习题114

第四章 恒定电流和电路120

§4.1 恒定电流120

§4.2 直流电路123

4.2.1 电路123

4.2.2 直流电路123

§4.3 欧姆定律和焦耳定律125

4.3.1 欧姆定律，电阻125

4.3.2 电阻率125

4.3.3 欧姆定律的微分形式127

4.3.4 焦耳定律130

§4.4 电源和电动势132

4.4.1 非静电力132

4.4.2 电动势，一段含源电路的欧姆定律134

4.4.3 电动势的测量，电势差计136

4.4.4 导线表面的电荷分布137

4.4.5 直流电路的能量转换138

§4.5 基尔霍夫方程组139

4.5.1 基尔霍夫第一方程组139

4.5.2 基尔霍夫第二方程组140

4.5.3 用基尔霍夫方程组解题举例142

§4.6 二端网络理论与巧解线性电路问题144

4.6.1 二端网络144

4.6.2 重要网络定理及应用举例145

§4.7 接触电势差与温差电现象151

4.7.1 逸出功与热电子发射151

4.7.2 接触电势差152

4.7.3 温差电现象（热电现象）154

4.7.4 温差电现象的应用156

§4.8 液体导电和气体导电158

4.8.1 液体导电158

4.8.2 气体导电159

思考题164

习题167

第五章 恒定电流的磁场175

§5.1 磁现象及其与电现象的联系175

§5.2 毕奥-萨伐尔定律177

5.2.1 毕奥-萨伐尔定律177

5.2.2 直长载流导线的磁场178

5.2.3 圆形载流导线的磁场179

5.2.4 载流螺线管轴线上的磁场180

§5.3 磁场的高斯定理182

§5.4 安培环路定理185

5.4.1 安培环路定理185

5.4.2 无限长圆柱形均匀载流导线的磁场187

5.4.3 无限长载流螺线管的磁场188

5.4.4 载流螺绕环的磁场190

5.4.5 均匀载流无限大平面的磁场191

5.5.1 带电粒子在均匀恒定磁场中的运动193

§5.5 带电粒子在电磁场中的运动193

5.5.2 磁聚焦195

5.5.3 回旋加速器195

5.5.4 汤姆逊实验——电子荷质比的测定197

5.5.5 霍耳效应198

§5.6 磁场对载流导体的作用202

5.6.1 安培力公式202

5.6.2 载流线圈在均匀外磁场中的安培力矩203

5.6.3 磁电式电流计原理205

§5.7 用磁矩表示载流线圈的磁场，磁偶极子206

思考题208

习题212

§6.1 电磁感应220

6.1.1 电磁感应现象220

第六章 电磁感应与暂态过程220

6.1.2 法拉第电磁感应定律221

§6.2 楞次定律222

6.2.1 楞次定律的两种表述222

6.2.2 考虑了楞次定律的法拉第定律表达式224

§6.3 动生电动势226

6.3.1 动生电动势与洛伦兹力226

6.3.2 动生电动势的计算228

6.3.3 交流发电机231

§6.4 感生电动势和感生电场232

6.4.1 感生电动势和感生电场232

6.4.2 既有磁场又有电场时的洛伦兹力公式233

6.4.3 感生电场的性质234

6.4.4 螺线管磁场变化引起的感生电场236

6.4.5 感生电动势的计算238

6.4.6 电子感应加速器240

6.5.1 自感现象243

§6.5 自感243

6.5.2 自感244

§6.6 互感247

6.6.1 互感现象及互感247

6.6.2 互感线圈的串联249

§6.7 涡电流250

6.7.1 涡流热效应的应用和危害251

6.7.2 涡流磁效应的应用——电磁阻尼252

6.7.3 趋肤效应253

§6.8 RL电路的暂态过程254

6.8.1 RL电路与直流电源的接通255

6.8.2 已通电RL电路的短接257

6.8.3 已通电RL电路的切断260

§6.9 RC电路的暂态过程261

6.9.1 RC电路与直流电源的接通261

6.9.2 已充电RC电路的短接262

6.9.3 较复杂RC电路的暂态过程263

§6.10 RLC电路的暂态过程265

6.10.1 已充电RLC电路的短接265

6.10.2 RLC电路与直流电源的接通269

§6.11 磁能271

6.11.1 自感线圈的磁能271

6.11.2 互感线圈的磁能271

思考题273

习题276

第七章 磁介质283

§7.1 磁介质存在时静磁场的基本规律283

7.1.1 磁介质的磁化，磁化强度283

7.1.2 磁化电流285

7.1.3 磁场强度H，有磁介质时的环路定理287

7.1.4 静磁场与静电场方程的对比289

7.2.1 顺磁性291

7.1.5 关于H的进一步讨论291

§7.2 顺磁性与抗磁性291

7.2.2 抗磁性292

§7.3 铁磁性与铁磁质295

7.3.1 铁磁质的磁化性能296

7.3.2 铁磁质的分类和应用299

7.3.3 铁磁性的起因301

§7.4 磁荷观点，永磁体303

§7.5 磁路及其计算307

7.5.1 磁路307

7.5.2 磁路定律及磁路计算308

7.5.3 铁磁屏蔽313

§7.6 磁场的能量313

思考题314

习题315

§8.1 简谐交流电318

第八章 交流电路318

§8.2 三种理想元件的电压与电流的关系320

8.2.1 纯电阻321

8.2.2 纯电容322

8.2.3 纯电感322

§8.3 复数法和矢量法323

8.3.1 复数基本知识323

8.3.2 复数法325

8.3.3 矢量法327

8.3.4 三种理想元件电压电流关系的复数形式329

8.3.5 复数法及矢量法应用举例330

§8.4 复阻抗333

§8.5 功率和功率因数337

8.5.1 瞬时功率、平均功率和功率因数337

8.5.2 提高功率因数的意义341

8.5.3 提高功率因数的方法343

§8.6 谐振现象344

8.6.1 串联谐振344

8.6.2 并联谐振349

§8.7 变压器352

8.7.1 铁心变压器352

8.7.2 高压输电357

思考题358

习题361

第九章 时变电磁场和电磁波368

§9.1 位移电流与麦克斯韦方程组368

§9.2 平面电磁波371

§9.3 电磁场的能量密度和能流密度375

§9.4 电偶极辐射与赫兹实验381

9.4.1 电偶极辐射381

9.4.2 赫兹实验386

9.4.3 电磁波谱388

§9.5 似稳电磁场和集中参量似稳电路392

习题396

附录 电磁学的单位制397

§1 单位制基本知识397

1.1 基本单位和导出单位397

1.2 再谈量的等式和数的等式400

1.3 量纲式401

§2 国际单位制（SI）403

§3 电磁学的单位制405

3.1 MKSA有理制405

3.2 高斯制408

3.3 物理公式在不同单位制之间的转换408

习题413

索引415

习题答案423