電磁學

緒論 （1） 第一章 靜電場 （12）
§1.1 庫侖定律 （12）
§1.1.1 庫侖的電斥力扭秤實驗和電引力單擺實驗，電力平方反比律 （13）
§1.1.2 庫侖定律的表述和物理內(nèi)涵，電力疊加原理 （17）
§1.1.3 庫侖定律的成立條件、適用范圍和理論地位 （19）
§1.1.4 電荷的基本性質(zhì)，電荷守恒定律 （21）
§1.1.5 卡文迪什麥克斯韋精確驗證電力平方反比律的示零實驗和理論分析 （24）
§1.2 電場，電場強度，場強疊加原理 （31）
§1.2.1 超距作用和近距作用 （31）
§1.2.2 電場，電場強度，場強疊加原理 （33）
§1.2.3 用場強疊加原理求場強 （34）
§1.3 靜電場的高斯定理 （40）
§1.3.1 矢量場的性質(zhì)，源與旋，通量與環(huán)流，高斯定理與環(huán)路定理 （40）
§1.3.2 靜電場的高斯定理 （41）
§1.3.3 用高斯定理計算場強 （45）
§1.4 靜電場的環(huán)路定理，電勢 （52）
§1.4.1 靜電場的環(huán)路定理 （52）
§1.4.2 電勢 （54）
§1.4.3 電勢疊加原理 （57）
§1.4.4 電勢的計算 （58）
§1.4.5 電勢的梯度，場強和電勢的微分關(guān)系 （61）
本章小結(jié) （66）
習題 （68） 第二章 靜電場中的導體和電介質(zhì) （73）
§2.1 概述 （73）
§2.2 靜電場中的導體 （74）
§2.2.1 導體的靜電平衡條件，靜電平衡導體的基本性質(zhì) （74）
§2.2.2 導體空腔與靜電屏蔽 （77） §2.2.3 靜電場邊值問題的唯一性定理 （81）
§2.3 電容和電容器 （82）
§2.3.1 孤立導體的電容 （83）
§2.3.2 電容器及其電容 （83）
§2.3.3 電容器的串并聯(lián) （87）
§2.4 電介質(zhì)的極化 （88）
§2.4.1 極化現(xiàn)象 （88）
§2.4.2 極化的微觀機制:分子電偶極子模型，有極分子和無極分子，取向極化 和位移極化 （89）
§2.4.3 極化的定量描繪———極化強度矢量P，極化電荷q′，退極化場E′ （91）
§2.4.4 極化強度矢量和極化電荷分布的關(guān)系 （92）
§2.4.5 極化強度矢量P和總場強E的關(guān)系———極化規(guī)律 （95）
§2.5 有電介質(zhì)存在時的靜電場 （96）
§2.5.1 電位移矢量D，有電介質(zhì)時靜電場的完備方程組 （96）
§2.5.2 有電介質(zhì)時靜電場的計算 （99）
§2.6 靜電能 （104）
§2.6.1 帶電體系的靜電勢能 （105）
§2.6.2 電容器儲存的靜電能 （109）
§2.6.3 靜電場的能量 （110）
§2.6.4 靜電能的計算 （111）
本章小結(jié) （114）
習題 （117） 第三章 直流電 （121）
§3.1 電流，電流強度，電流密度，電流的連續(xù)方程，電流的恒定條件 （121）
§3.1.1 電流，電流強度，電流密度矢量 （121）
§3.1.2 電流的連續(xù)方程，電流的恒定條件 （123）
§3.2 歐姆定律，焦耳定律，德魯?shù)陆饘賹щ姷慕?jīng)典電子論 （124）
§3.2.1 歐姆定律，電阻 （124）
§3.2.2 焦耳定律 （127）
§3.2.3 德魯?shù)碌慕饘賹щ娊?jīng)典電子論 （128）
§3.3 電源 （131）
§3.3.1 電源的電動勢 （131）
§3.3.2 電源的路端電壓，全電路歐姆定律 （133）
§3.3.3 電源的功率 （134）
§3.3.4 直流電路中恒定電場的作用 （135）
§3.3.5 各種直流電源 （137） §3.4 直流電路，基爾霍夫方程組 （141）
§3.4.1 簡單電路———串并聯(lián)電路 （141）
§3.4.2 復雜電路，基爾霍夫方程組 （144）
本章小結(jié) （147）
習題 （148） 第四章 恒定磁場 （152）
§4.1 指南針———中國古代的偉大發(fā)明 （152）
§4.2 奧斯特實驗 （155）
§4.2.1 奧斯特實驗 （155）
§4.2.2 相關(guān)實驗和研究課題 （156）
§4.3 畢奧薩伐爾定律 （159）
§4.3.1 畢奧薩伐爾定律的建立 （159）
§4.3.2 磁感應(yīng)強度B （163）
§4.3.3 載流回路的磁場（用畢薩定律計算磁場） （164）
§4.3.4 極矢量與軸矢量 （171）
§4.4 恒定磁場的高斯定理 （172）
§4.4.1 磁感應(yīng)線（磁場線） （172）
§4.4.2 恒定磁場的高斯定理 （173）
§4.4.3 磁矢勢，A-B效應(yīng) （175）
§4.4.4 磁單極子 （177）
§4.5 恒定磁場的安培環(huán)路定理 （178）
§4.5.1 恒定磁場的安培環(huán)路定理 （178）
§4.5.2 用安培環(huán)路定理計算磁場 （181）
§4.6 安培定律 （184）
§4.6.1 安培定律的建立 （184）
§4.6.2 安培定律=畢薩定律+安培力公式 （192）
§4.6.3 磁場對載流線圈的作用，磁矩，磁電式電流計，直流發(fā)電機 （194）
§4.7 洛倫茲力 （202）
§4.7.1 洛倫茲力 （202）
§4.7.2 帶電粒子在均勻、恒定磁場中的運動，回旋加速器，質(zhì)譜儀 （206）
§4.7.3 電子的發(fā)現(xiàn)及其基本性質(zhì)的實驗測量———J.J.湯姆孫陰極射線實驗， 考夫曼β射線實驗，密立根油滴實驗 （214）
§4.7.4 霍爾效應(yīng)，量子霍爾效應(yīng) （219）
§4.7.5 帶電粒子在非均勻磁場中的運動———漂移，浸漸不變量， 等離子體的磁約束，逃逸錐 （221）
本章小結(jié) （225） 習題 （228） 第五章 磁介質(zhì) （233）
§5.1 物質(zhì)磁性的來源，磁荷觀點與分子電流觀點 （233）
§5.2 順磁質(zhì)和抗磁質(zhì) （235）
§5.2.1 順磁質(zhì) （235）
§5.2.2 抗磁質(zhì) （235）
§5.3 磁化的規(guī)律 （238）
§5.3.1 磁化的描繪———磁化強度矢量M，磁化電流I M ，附加磁場B′ （238）
§5.3.2 磁化強度矢量M與磁化電流I M 的關(guān)系 （239）
§5.3.3 磁化強度矢量M與總磁場B的關(guān)系———磁化的規(guī)律 （242）
§5.4 有磁介質(zhì)存在時，磁場的高斯定理和安培環(huán)路定理 （243）
§5.5 磁荷觀點 （247）
§5.6 鐵磁質(zhì) （250）
§5.6.1 鐵磁質(zhì)的磁化規(guī)律 （250）
§5.6.2 鐵磁質(zhì)的磁滯損耗 （253）
§5.6.3 鐵磁質(zhì)的分類及其應(yīng)用 （254）
§5.6.4 鐵磁質(zhì)的磁化機制 （256）
§5.7 磁場的邊界條件 （257）
本章小結(jié) （258）
習題 （259） 第六章 電磁感應(yīng) （261）
§6.1 法拉第電磁感應(yīng)定律 （261）
§6.1.1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) （261）
§6.1.2 法拉第對電磁感應(yīng)的研究，法拉第的場論思想，法拉第尋找聯(lián)系 追求統(tǒng)一解釋的不懈努力 （263）
§6.1.3 法拉第電磁感應(yīng)定律 （267）
§6.1.4 楞次定律 （270）
§6.1.5 渦電流，電磁阻尼與電磁驅(qū)動 （271）
§6.2 動生電動勢與感生電動勢，洛倫茲力與渦旋電場 （272）
§6.2.1 動生電動勢，交流發(fā)電機 （273）
§6.2.2 感生電動勢，渦旋電場，電子感應(yīng)加速器 （277）
§6.3 自感與互感 （284）
§6.3.1 自感系數(shù)和互感系數(shù) （284）
§6.3.2 自感磁能和互感磁能 （292）
§6.3.3 磁場的能量和能量密度 （294） §6.4 暫態(tài)過程 （295）
§6.4.1 RL電路的暫態(tài)過程 （295）
§6.4.2 RC電路的暫態(tài)過程 （297）
§6.4.3 RLC電路的暫態(tài)過程 （299）
§6.4.4 靈敏電流計 （300）
§6.5 超導體 （303）
§6.5.1 零電阻現(xiàn)象 （303）
§6.5.2 邁斯納效應(yīng) （304）
§6.5.3 磁通量子化，約瑟夫森效應(yīng) （306）
§6.5.4 超導體的唯象理論———二流體模型和倫敦方程 （306）
§6.5.5 BCS理論介紹 （311）
§6.5.6 高T c 超導材料 （312）
本章小結(jié) （312）
習題 （315） 第七章 交流電 （319）
§7.1 交流電概述 （319）
§7.1.1 交流電的基本形式是簡諧交流電 （319）
§7.1.2 簡諧交流電的特征量 （321）
§7.1.3 交流電路的基本假設(shè) （323）
§7.2 交流電路中的元件 （325）
§7.2.1 交流電路中的電阻元件 （325）
§7.2.2 交流電路中的電感元件 （326）
§7.2.3 交流電路中的電容元件 （327）
§7.3 元件的串并聯(lián)———矢量圖解法 （328）
§7.3.1 一維同頻簡諧量的疊加———三角函數(shù)法 （328）
§7.3.2 串并聯(lián)交流電路的矢量圖解法 （329）
§7.4 交流電路的復數(shù)解法 （335）
§7.4.1 復數(shù)的基本知識 （335）
§7.4.2 交流電的復數(shù)表示 （337）
§7.4.3 串并聯(lián)交流電路的復數(shù)解法 （338）
§7.4.4 串并聯(lián)交流電路的應(yīng)用 （340）
§7.4.5 交流電路的基爾霍夫方程組及其復數(shù)形式 （342）
§7.4.6 交流電橋 （343）
§7.4.7 有互感的電路計算 （346）
§7.5 諧振電路 （346）
§7.5.1 RLC串聯(lián)諧振電路 （346） §7.5.2 頻率選擇性，通頻帶寬度 （348）
§7.5.3 Q值的物理意義 （350）
§7.5.4 RLC并聯(lián)諧振電路 （351）
§7.6 交流電的功率 （352）
§7.6.1 瞬時功率和平均功率 （352）
§7.6.2 功率因數(shù)cosφ （354）
§7.7 變壓器原理 （356）
§7.7.1 理想變壓器 （356）
§7.7.2 電壓變比公式 （357）
§7.7.3 電流變比公式 （358）
§7.7.4 阻抗變比公式 （359）
§7.7.5 功率傳輸效率 （359）
§7.7.6 各種變壓器 （359）
§7.8 三相交流電 （360）
§7.8.1 三相交流電，相電壓與線電壓 （360）
§7.8.2 三相電路中負載的連接 （361）
§7.8.3 三相交流電的功率 （362）
§7.8.4 三相感應(yīng)電動機的基本原理 （362）
本章小結(jié) （364）
習題 （366） 第八章 麥克斯韋電磁場理論 （370）
§8.1 簡要的歷史回顧 （370）
§8.1.1 兩個基本問題，兩種不同觀點，兩類理論探索，兩個學派 （370）
§8.1.2 韋伯的基本電磁力公式———超距作用的電磁理論 （372）
§8.1.3 麥克斯韋建立電磁場理論的三篇論文 （374）
§8.1.4 洛倫茲力公式———基本的電磁力公式 （379）
§8.2 麥克斯韋電磁場方程組 （380）
§8.2.1 對象，目標，方法，數(shù)學手段 （380）
§8.2.2 位移電流、安培環(huán)路定理的推廣 （380）
§8.2.3 麥克斯韋電磁場方程組 （383）
§8.3 電磁波，赫茲實驗 （387）
§8.3.1 電磁波及其性質(zhì) （387）
§8.3.2 赫茲電磁波實驗 （390）
§8.3.3 電磁輻射 （394）
§8.3.4 電磁波譜 （396）
§8.4 幾點說明 （397） 本章小結(jié) （399）
習題 （400） 第九章 勻速運動點電荷的電場與磁場 （401）
§9.1 狹義相對論的基本概念，主要結(jié)論和相關(guān)公式 （401）
§9.2 勻速運動點電荷的電場 （404）
§9.2.1 狹義相對論與電磁學 （404）
§9.2.2 勻速運動點電荷對靜止檢測點電荷的作用力 （405）
§9.2.3 勻速運動點電荷的電場 （408）
§9.3 勻速運動點電荷的磁場 （409）
§9.3.1 兩運動點電荷之間的作用力 （409）
§9.3.2 勻速運動點電荷的磁場 （412）
§9.4 電場與磁場的相對論變換 （413）
本章小結(jié) （413） 附錄 （415）
附錄一 電磁學單位制 （415）
附錄二 矢量分析 （418） 習題答案 （422） 參考書目 （430）