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第1章 静电场1

1.1 库仑定律1

1.1.1 电荷1

1.1.2 库仑定律2

1.2 电场电场强度5

1.2.1 电场5

1.2.2 电场强度5

1.2.3 点电荷的电场6

1.2.4 电场强度的叠加原理7

1.2.5 电偶极子的电场强度8

1.3 电场强度通量高斯定理14

1.3.1 电场线14

1.3.2 电场强度通量14

1.3.3 高斯定理16

1.3.4 高斯定理的应用18

1.4 静电场的环路定理电势能22

1.4.1 静电场力作功与路径无关22

1.4.2 静电场的环路定理22

1.4.3 电势能23

1.5 电势24

1.5.1 电势24

1.5.2 点电荷的电势24

1.5.3 电势的叠加原理25

1.6 电场强度与电势的微分关系30

1.6.1 等势面30

1.6.2 电场强度与电势的微分关系31

1.7 静电场对带电系统的作用及其应用34

1.7.1 静电场对带电系统的作用力34

1.7.2 静电的应用36

第1章 练习题38

第2章 静电场中的导体与电介质47

2.1 静电场中的导体47

2.1.1 静电感应 静电平衡条件47

2.1.2 静电平衡时导体上电荷的分布49

2.1.3 导体表面附近的场强50

2.1.4 静电屏蔽51

2.2 电容器的电容56

2.2.1 孤立导体的电容56

2.2.2 电容器57

2.2.3 电容器的并联和串联60

2.2.4 电容传感器及其应用62

2.3 静电场中的电介质64

2.3.1 电介质对电容的影响64

2.3.2 电介质的极化66

2.4 电介质的极化规律69

2.4.1 极化强度矢量69

2.4.2 极化强度与极化电荷的关系69

2.4.3 电介质的极化规律72

2.5 电介质中的静电场方程73

2.5.1 有电介质时的高斯定理73

2.5.2 电位移矢量74

2.5.3 电介质中静电场的环路定理75

2.6 静电场中的能量79

2.6.1 电容器储能79

2.6.2 静电场的能量80

2.6.3 电荷体系的静电能82

2.7 静电场方程与边值关系85

2.7.1 静电场方程85

2.7.2 静电场的边值关系86

第2章 练习题88

第3章 恒定电流96

3.1 电流场96

3.1.1 电流与电流密度矢量96

3.1.2 电流的连续性方程 恒定电流条件98

3.2 欧姆定律99

3.2.1 欧姆定律99

3.2.2 欧姆定律的微分形式100

3.2.3 焦耳定律的微分形式102

3.2.4 欧姆定律的经典微观解释102

3.3 恒定电流场方程和边值关系105

3.3.1 恒定电流场方程105

3.3.2 恒定电流场的边值关系106

3.4 电源和电动势108

3.4.1 电源的电动势108

3.4.2 全电路的欧姆定律110

3.4.3 几种常见的电源112

3.5 基尔霍夫定律119

3.5.1 基尔霍夫定律120

3.5.2 电路定理122

第3章 练习题126

第4章 恒定磁场131

4.1 磁场 磁感强度131

4.1.1 磁现象131

4.1.2 磁场132

4.1.3 磁感应强度矢量B132

4.2 毕奥-萨伐尔定律134

4.2.1 毕奥-萨伐尔定律134

4.2.2 磁感强度的叠加原理135

4.2.3 毕奥-萨伐尔定律应用举例135

4.3 运动电荷激发的电磁场142

4.3.1 匀速运动电荷的磁场142

4.3.2 电场和磁场的相对性144

4.4 磁通量 磁场的高斯定理145

4.4.1 磁感线145

4.4.2 磁通量146

4.4.3 磁场的高斯定理147

4.5 安培环路定理147

4.5.1 安培环路定理147

4.5.2 安培环路定理的应用150

4.6 带电粒子在电场和磁场中的运动153

4.6.1 洛伦兹力153

4.6.2 带电粒子在均匀磁场中的运动154

4.6.3 带电粒子在电场和磁场中运动举例155

4.7 磁场对载流导线的作用力161

4.7.1 安培定律161

4.7.2 两平行无限长载流直导线间的相互作用 安培的定义164

4.8 磁场对载流线圈的作用165

4.8.1 均匀磁场对载流线圈的磁力矩165

4.8.2 磁场作用力的作功问题167

4.8.3 磁电式电流计原理167

第4章 练习题168

第5章 磁场中的磁介质176

5 1磁介质的磁化176

5.1.1 磁介质176

5.1.2 弱磁介质磁化的微观机理177

5.1.3 磁化强度178

5.1.4 磁化电流179

5.2 有磁介质时磁场的基本规律180

5.2.1 磁场强度 有磁介质时磁场的安培环路定理180

5.2.2 磁介质的磁化规律181

5.2.3 有磁介质时磁场的高斯定理183

5.2.4 恒定磁场的边值关系184

5.3 铁磁质185

5.3.1 铁磁质的磁化规律186

5.3.2 铁磁质的分类187

5.3.3 铁磁质的微观机理189

5.4 磁路定理190

5.4.1 铁磁质与非铁磁质界面处磁场的分布190

5.4.2 磁路定理191

5.4.3 气隙的磁力193

5.4.4 磁屏蔽194

第5章 练习题195

第6章 电磁感应198

6.1 电磁感应定律198

6.1.1 电磁感应现象198

6.1.2 法拉第电磁感应定律199

6.1.3 楞次定律200

6.2 动生电动势和感生电动势202

6.2.1 动生电动势和洛伦兹力203

6.2.2 感生电动势与感应电场205

6.2.3 电子感应加速器207

6.2.4 涡电流209

6.3 自感和互感211

6.3.1 自感电动势与自感系数211

6.3.2 互感电动势与互感系数213

6.3.3 线圈的顺接和反接215

6.3.4 电感式传感器及其应用217

6.4 磁场的能量218

6.4.1 自感线圈的磁能218

6.4.2 互感线圈的磁能219

6.4.3 磁场的能量 磁能密度219

6.5 暂态过程221

6.5.1 RL电路的暂态过程221

6.5.2 RC电路的暂态过程222

6.5.3 LC电路的暂态过程223

第6章 练习题225

第7章 电磁场理论基础电磁波234

7.1 位移电流234

7.1.1 时变电场的高斯定理和环路定理234

7.1.2 时变磁场的高斯定理和安培环路定理235

7.2 麦克斯韦方程组的微分形式239

7.2.1 麦克斯韦方程组的微分形式239

7.2.2 极化电流与磁化电流240

7.2.3 电磁场的边值关系241

7.3 电磁波243

7.3.1 波动方程243

7.3.2 平面电磁波244

7.3.3 赫兹实验和电磁波的辐射245

7.3.4 电磁波谱247

7.4 电磁场的能量与能流248

7.4.1 电磁场的能量与能流248

7.4.2 平面电磁波的能量与能流249

7.4.3 振荡电偶极子的辐射能流和辐射功率251

7.4.4 电磁场的动量和光压251

第7章 练习题254

部分练习题参考答案260

附录1 常用物理基本常数表270

附录2 矢量分析271

参考文献275