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第一章　真空中的静电场1

1.1 电荷1

1.1.1　两种电荷1

1.1.2　电荷的量子性2

1.1.3　电荷守恒3

1.2　库仑定律4

1.2.1　点电荷4

1.2.2　库仑定律5

1.2.3　在国际单位制中k的量值7

1.2.4　库仑定律的精确性和适用范围8

1.3　电场　电场强度10

1.3.1 电场10

1.3.2　电场强度11

1.3.3　点电荷在外电场中受到的电场力13

1.4　点电荷的场强公式　场强叠加原理14

1.4.1　点电荷的场强公式14

1.4.2　场强叠加原理15

1.4.3　连续带电体产生的电场16

1.5　高斯定理31

1.5.1 电力线31

1.5.2　电通量32

1.5.3　高斯定理38

1.5.4　高斯定理对电力线性质的论证43

1.5.5　高斯定理的应用举例46

1.6 电位59

1.6.1　静电场力作功与路径无关59

1.5.6　高斯定理与库仑定律的关系59

1.6.2　电位63

1.6.3　点电荷的电位公式 电位叠加原理66

1.6.4　电位差72

1.7　等位面 电位与场强的微分关系77

1.7.1　等位面77

1.7.2　电位与电场强度的微分关系79

1.8　带电体系的静电位能86

1.8.1　固有能　相互作用能86

1.8.2　点电荷系的相互作用能88

1.8.3　连续带电体系的静电位能92

1.8.4 电荷在外电场中的相互作用能94

思考题95

习题一97

第二章　静电场中的导体和电介质105

2.1　导体和电介质105

2.2　静电场中的导体106

2.2.1　导体的静电平衡条件106

2.2.2　孤立带电导体表面的电荷分布　尖端放电116

2.2.3　封闭导体壳（壳内空腔无带电体）118

2.2.4　封闭导体壳（空腔内有带电体）121

2.2.5　范德格拉夫静电起电机122

2.3 电偶极子在外电场中所受的作用125

2.3.1　均匀外电场的作用125

2.3.2　不均匀外电场的作用126

2.4　电介质的极化128

2.4.1 电介质对电场的影响128

2.4.2　电介质的极化129

2.4.3　极化强度矢量131

2.4.4　极化电荷与极化强度的关系132

2.4.5　电介质的极化规律137

2.5　有电介质时的电场 电位移矢量　有电介质时的高斯定理138

2.5.1　有电介质时的电场138

2.5.2 电位移矢量　有电介质时的高斯定理139

2.5.3　关于D的进一步讨论146

2.6　静电场的边界条件148

2.6.1　有电介质时的静电场方程148

2.6.2　静电场的边界条件149

2.6.3　电位移的折射定律151

2.7　铁电体　压电效应153

2.7.1　铁电体153

2.7.2　压电效应155

2.8.1　孤立导体的电容156

2.8　电容器的电容156

2.8.2　电容器的电容157

2.9 电容器贮能 电场能量密度163

2.9.1　电容器贮能163

2.9.2　电场能量密度165

思考题168

习题二173

第三章　恒定电流180

3.1 电流强度　电流密度 电流的连续性方程180

3.1.1 电流强度180

3.1.2　电流密度181

3.1.3　电流的连续性方程183

3.1.4　恒定电流和恒定条件183

3.1.5　恒定电场186

3.2　欧姆定律　电阻和电导187

3.2.1　欧姆定律187

3.2.2　电阻率和电导率188

3.2.3　欧姆定律的微分形式191

3.3 电流的功和功率　焦耳定律194

3.3.1　电流的功和功率194

3.3.2　焦耳定律196

3.4　金属导电的古典电子论198

3.4.1　金属导电的古典电子论的基本概念198

3.4.2　根据古典电子论推导欧姆定律201

3.5 电动势　一段含源电路的欧姆定律203

3.5.1　非静电力203

3.5.2 电动势205

3.5.3　一段含源电路的欧姆定律206

3.5.4 电源的功率和输出功率207

3.5.5　丹聂耳电池211

3.5.6　恒定电路中的电荷分布213

3.6　基尔霍夫定律216

3.6.1　基尔霍夫第一定律217

3.6.2　基尔霍夫第二定律218

3.7　逸出功　接触电位差223

3.7.1　逸出功223

3.7.2　内接触电位差225

3.8　温差电现象227

3.8.1　塞贝克效应227

3.8.2　珀耳贴效应228

3.8.3　汤姆孙效应229

3.8.4　温差电现象的应用232

3.9　气体中的电流234

3.9.1　气体的被激导电234

3.9.2　气体的自激导电237

思考题240

习题三242

第四章　恒定电流的磁场249

4.1　磁场　磁感应强度249

4.1.1　基本磁现象　磁性的起源249

4.1.2　磁场252

4.1.3　磁感应强度252

4.1.4　磁力线254

4.2　电流的磁场254

4.2.1　毕奥-萨伐尔定律254

4.2.2　典型电流磁场的计算256

4.2.3　匀速运动点电荷的磁场263

4.3　磁通连续方程和安培环路定理265

4.3.1　磁通量　磁通连续方程265

4.3.2　安培环路定理266

4.3.3 电流分布呈均匀对称时磁场的计算270

4.4　磁场对运动电荷的作用276

4.4.1　洛伦兹力276

4.4.2　带电粒子在均匀磁场中的运动276

4.4.3　霍耳效应280

4.4.4　非均匀磁场的磁约束283

4.5　磁场对载流导线的作用286

4.5.1　安培力公式286

4.5.2　均匀磁场对载流线圈的作用290

4.5.3　“安培”的定义295

附录4-Ⅱ 安培环路定理的证明296

附录4-Ⅰ 毕奥-萨伐尔关于长直电流的磁场的实验296

思考题302

习题四304

第五章　磁介质311

5.1　磁介质的磁化311

5.1.1　物质的磁化及其微观机制311

5.1.2　磁化强度314

5.1.3　束缚电流（磁化电流）314

5.2　有介质时的磁场319

5.2.1　磁场强度H和H的环路定理320

5.2.2　介质的磁化规律322

5.2.3　磁场的边界条件328

5.3.1　铁磁质的磁化曲线331

5.3　铁磁质和铁磁性331

5.3.2　铁磁质的磁导率及分类334

5.3.3　铁磁性的微观解释338

5.4　磁路340

5.4.1　铁磁质与非铁磁质的边界　磁路340

5.4.2　磁路的计算342

5.4.3　磁屏蔽347

5.5　磁荷观点347

5.5.1　磁荷观点概述348

5.5.2　分子电流观点与磁荷观点的对比与联系349

5.5.3　磁荷观点的应用351

附录5-Ⅰ 铁磁质的磁滞损耗355

附录5-Ⅱ 超导体357

思考题366

习题五368

第六章　电磁感应372

6.1　电磁感应372

6.1.1　电磁感应现象372

6.1.2　法拉第电磁感应定律375

6.2　电磁感应的应用383

6.2.1　交流发电机的简化原理383

6.2.2　涡电流386

6.2.3　测量磁通390

6.3　动生电动势391

6.3.1　动生电动势的量值、方向391

6.3.2　动生电动势的本质392

6.3.3　能量关系397

6.3.4　关于洛伦兹力是否对运动电荷作功的问题398

6.4　感生电动势400

6.4.1　感应电场（涡旋电场）400

6.4.2　电子感应加速器404

6.5 自感407

6.5.1　自感现象407

6.5.2 自感系数409

6.5.3　计算举例410

6.6　互感414

6.6.1　互感现象414

6.6.2　互感系数414

6.6.3　互感系数与自感系数的关系417

6.7　磁场的能量419

6.7.1 自感磁能　磁能密度420

6.7.2　互感磁能422

6.8　过渡过程426

6.8.1　L-R电路的过渡过程426

6.8.2　C-R电路的过渡过程429

思考题432

习题六435

第七章　电磁场方程组445

7.1　位移电流446

7.1.1　简单回顾446

7.1.2　用到开口电路时的矛盾447

7.1.3　位移电流448

7.1.4　全电流453

7.2　麦克斯韦方程组456

7.2.1　积分形式的麦克斯韦方程组456

7.2.2　微分形式的麦克斯韦方程组459

7.3 电磁场的统一性 电磁场量的相对性461

7.3.1 电磁场的统一性461

7.3.2 电磁场量的相对性　不同惯性系中场量的变换式462

7.4　电磁场的相对论变换469

7.4.1　电量是相对论不变量469

7.4.2　磁场是电场运动的相对论效应469

7.4.3　电场是磁场的相对论效应474

7.4.4　电磁场的相对论变换479

思考题482

习题七483

附表1485

附表2486

习题答案487