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普通物理学教程 电磁学(第五版)

面向21世纪课程教材

作者:
梁灿彬 秦光戎 梁竹健 原著 李晓文 修订
定价:
50.00 元
版面字数:
530.00千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
页数:
360
最新
印次时间:
2026年05月
ISBN:
978-7-04-062299-7
物料号:
62299-00
出版时间:
2024-09-11
读者对象:
高等教育
一级分类:
物理学与天文学类
二级分类:
物理学/应用物理学/天文学专业课程
三级分类:
电磁学

本书是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,在第四版的基础上修订而成。本书第二版是教育部“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的研究成果,是面向世纪课程教材,第一版是梁灿彬、秦光戎、梁竹健原著教材《电磁学》(1980年)(该书曾获首届国家教委高等学校优秀教材一等奖)。此次修订注意保持原版的基本风格,对部分欠妥之处进行了改正。

全书共含10章,内容有:静电场的基本规律、有导体时的静电场、静电场中的电介质、恒定电流和电路、恒定电流的磁场、电磁感应与暂态过程、磁介质、交流电路、时变电磁场和电磁波以及电磁学的单位制。本书对问题的叙述比较详细,既考虑到与理论物理课程的衔接,也照顾到与中学物理教材的联系。

本书可用作高等学校物理学类专业电磁学课程的教材,也可供其他相关专业的师生以及中学物理教师参考。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第一章 静电场的基本规律
        • §1.1 电荷
          • §1.2 库仑定律
            • 1.2.1 库仑定律
              • 1.2.2 电荷的单位
                • 1.2.3 库仑定律的矢量形式
                  • 1.2.4 叠加原理
                  • §1.3 静电场
                    • 1.3.1 电场强度
                      • 1.3.2 电场强度的计算
                      • §1.4 高斯定理
                        • 1.4.1 E通量
                          • 1.4.2 高斯定理
                            • 1.4.3 用高斯定理求电场强度
                            • §1.5 电场线
                              • 1.5.1 电场线
                                • 1.5.2 电场线的性质
                                • §1.6 电势
                                  • 1.6.1 静电场的环路定理
                                    • 1.6.2 电势和电势差
                                      • 1.6.3 电势的计算
                                        • 1.6.4 等势面
                                          • 1.6.5 电势与电场强度的微分关系
                                          • 思考题
                                            • 习题
                                            • 第二章 有导体时的静电场
                                              • §2.1 静电场中的导体
                                                • 2.1.1 静电平衡
                                                  • 2.1.2 带电导体所受的静电力
                                                    • 2.1.3 孤立导体形状对电荷分布的影响
                                                      • 2.1.4 导体静电平衡问题的讨论方法
                                                        • 2.1.5 平行板导体组例题
                                                        • §2.2 封闭金属壳内外的静电场
                                                          • 2.2.1 壳内空间的场
                                                            • 2.2.2 壳外空间的场
                                                              • 2.2.3 范德格拉夫起电机
                                                                • *2.2.4 库仑平方反比律的精确验证
                                                                • §2.3 电容器及其电容
                                                                  • 2.3.1 孤立导体的电容
                                                                    • 2.3.2 电容器及其电容
                                                                      • 2.3.3 电容器的连接
                                                                      • §2.4 静电演示仪器
                                                                        • 2.4.1 感应起电机
                                                                          • 2.4.2 静电计
                                                                          • §2.5 带电体系的静电能
                                                                            • 2.5.1 带电体系的静电能
                                                                              • *2.5.2 带电导体组的静电能
                                                                                • 2.5.3 电容器的静电能
                                                                                  • *2.5.4 关于自能和互能的进一步说明
                                                                                  • 思考题
                                                                                    • 习题
                                                                                    • 第三章 静电场中的电介质
                                                                                      • §3.1 概述
                                                                                        • §3.2 偶极子
                                                                                          • 3.2.1 电介质与偶极子
                                                                                            • 3.2.2 偶极子在外电场中所受的力矩
                                                                                              • 3.2.3 偶极子激发的静电场
                                                                                              • §3.3 电介质的极化
                                                                                                • 3.3.1 位移极化和取向极化
                                                                                                  • 3.3.2 极化强度
                                                                                                    • 3.3.3 极化强度与电场强度的关系
                                                                                                    • §3.4 极化电荷
                                                                                                      • 3.4.1 极化电荷
                                                                                                        • 3.4.2 极化电荷体密度与极化强度的关系
                                                                                                          • 3.4.3 极化电荷面密度与极化强度的关系
                                                                                                          • §3.5 有电介质时的高斯定理
                                                                                                            • 3.5.1 电位移D,有电介质时的高斯定理
                                                                                                              • *3.5.2 对D的进一步讨论
                                                                                                              • §3.6 有电介质时的静电场方程
                                                                                                                • 3.6.1 静电场方程
                                                                                                                  • *3.6.2 边值关系
                                                                                                                    • *3.6.3 D线在界面上的折射
                                                                                                                    • §3.7 电场的能量
                                                                                                                      • *§3.8 压电效应及其应用
                                                                                                                      • 思考题
                                                                                                                        • 习题
                                                                                                                        • 第四章 恒定电流和电路
                                                                                                                          • §4.1 恒定电流
                                                                                                                            • §4.2 直流电路
                                                                                                                              • 4.2.1 电路
                                                                                                                                • 4.2.2 直流电路
                                                                                                                                • §4.3 欧姆定律和焦耳定律
                                                                                                                                  • 4.3.1 欧姆定律,电阻
                                                                                                                                    • 4.3.2 电阻率
                                                                                                                                      • 4.3.3 欧姆定律的微分形式
                                                                                                                                        • 4.3.4 焦耳定律
                                                                                                                                        • §4.4 电源和电动势
                                                                                                                                          • 4.4.1 非静电力
                                                                                                                                            • 4.4.2 电动势,一段含源电路的欧姆定律
                                                                                                                                              • 4.4.3 电动势的测量,电势差计
                                                                                                                                                • 4.4.4 导线表面的电荷分布
                                                                                                                                                  • 4.4.5 直流电路的能量转化
                                                                                                                                                  • §4.5 基尔霍夫方程组
                                                                                                                                                    • 4.5.1 基尔霍夫第一方程组
                                                                                                                                                      • 4.5.2 基尔霍夫第二方程组
                                                                                                                                                        • 4.5.3 用基尔霍夫方程组解题举例
                                                                                                                                                        • §4.6 二端网络理论与巧解线性电路问题
                                                                                                                                                          • 4.6.1 二端网络
                                                                                                                                                            • *4.6.2 重要网络定理及其应用举例
                                                                                                                                                            • §4.7 接触电势差与温差电现象
                                                                                                                                                              • 4.7.1 逸出功与热电子发射
                                                                                                                                                                • 4.7.2 接触电势差
                                                                                                                                                                  • 4.7.3 温差电现象(热电现象)
                                                                                                                                                                    • 4.7.4 温差电现象的应用
                                                                                                                                                                    • §4.8 液体导电和气体导电
                                                                                                                                                                      • 4.8.1 液体导电
                                                                                                                                                                        • 4.8.2 气体导电
                                                                                                                                                                        • 思考题
                                                                                                                                                                          • 习题
                                                                                                                                                                          • 第五章 恒定电流的磁场
                                                                                                                                                                            • §5.1 磁现象及其与电现象的联系
                                                                                                                                                                              • §5.2 毕奥-萨伐尔定律
                                                                                                                                                                                • 5.2.1 毕奥-萨伐尔定律
                                                                                                                                                                                  • 5.2.2 长直载流导线的磁场
                                                                                                                                                                                    • 5.2.3 圆形载流导线的磁场
                                                                                                                                                                                      • 5.2.4 载流螺线管轴线上的磁场
                                                                                                                                                                                      • §5.3 磁场的高斯定理
                                                                                                                                                                                        • §5.4 安培环路定理
                                                                                                                                                                                          • 5.4.1 安培环路定理
                                                                                                                                                                                            • 5.4.2 无限长圆柱形均匀载流导线的磁场
                                                                                                                                                                                              • 5.4.3 无限长载流螺线管的磁场
                                                                                                                                                                                                • 5.4.4 载流螺绕环的磁场
                                                                                                                                                                                                  • 5.4.5 无限大均匀载流平面的磁场
                                                                                                                                                                                                  • §5.5 带电粒子在电磁场中的运动
                                                                                                                                                                                                    • 5.5.1 带电粒子在均匀恒定磁场中的运动
                                                                                                                                                                                                      • 5.5.2 磁聚焦
                                                                                                                                                                                                        • 5.5.3 回旋加速器
                                                                                                                                                                                                          • 5.5.4 汤姆孙实验——电子荷质比的测定
                                                                                                                                                                                                            • 5.5.5 霍尔效应
                                                                                                                                                                                                            • §5.6 磁场对载流导体的作用
                                                                                                                                                                                                              • 5.6.1 安培力公式
                                                                                                                                                                                                                • 5.6.2 载流线圈在均匀外磁场中所受的安培力矩
                                                                                                                                                                                                                  • 5.6.3 磁电式电流计原理
                                                                                                                                                                                                                  • §5.7 用磁矩表示载流线圈的磁场,磁偶极子
                                                                                                                                                                                                                    • 思考题
                                                                                                                                                                                                                      • 习题
                                                                                                                                                                                                                      • 第六章 电磁感应与暂态过程
                                                                                                                                                                                                                        • §6.1 电磁感应
                                                                                                                                                                                                                          • 6.1.1 电磁感应现象
                                                                                                                                                                                                                            • 6.1.2 法拉第电磁感应定律
                                                                                                                                                                                                                            • §6.2 楞次定律
                                                                                                                                                                                                                              • 6.2.1 楞次定律的两种表述
                                                                                                                                                                                                                                • 6.2.2 考虑了楞次定律的法拉第定律表达式
                                                                                                                                                                                                                                • §6.3 动生电动势
                                                                                                                                                                                                                                  • 6.3.1 动生电动势与洛伦兹力
                                                                                                                                                                                                                                    • 6.3.2 动生电动势的计算
                                                                                                                                                                                                                                      • 6.3.3 交流发电机
                                                                                                                                                                                                                                      • §6.4 感生电动势和感生电场
                                                                                                                                                                                                                                        • 6.4.1 感生电动势和感生电场
                                                                                                                                                                                                                                          • 6.4.2 既有磁场又有电场时的洛伦兹力公式
                                                                                                                                                                                                                                            • 6.4.3 感生电场的性质
                                                                                                                                                                                                                                              • 6.4.4 螺线管磁场变化引起的感生电场
                                                                                                                                                                                                                                                • *6.4.5 感生电动势的计算
                                                                                                                                                                                                                                                  • 6.4.6 电子感应加速器
                                                                                                                                                                                                                                                  • §6.5 自感
                                                                                                                                                                                                                                                    • 6.5.1 自感现象
                                                                                                                                                                                                                                                      • 6.5.2 自感系数
                                                                                                                                                                                                                                                      • §6.6 互感
                                                                                                                                                                                                                                                        • 6.6.1 互感现象和互感系数
                                                                                                                                                                                                                                                          • 6.6.2 互感线圈的串联
                                                                                                                                                                                                                                                          • §6.7 涡电流
                                                                                                                                                                                                                                                            • 6.7.1 涡流热效应的应用和危害
                                                                                                                                                                                                                                                              • 6.7.2 涡流磁效应的应用——电磁阻尼
                                                                                                                                                                                                                                                                • 6.7.3 趋肤效应
                                                                                                                                                                                                                                                                • §6.8 RL电路的暂态过程
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 6.8.1 RL电路与直流电源的接通
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 6.8.2 已通电RL电路的短接
                                                                                                                                                                                                                                                                      • *6.8.3 已通电RL电路的切断
                                                                                                                                                                                                                                                                      • §6.9 RC电路的暂态过程
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 6.9.1 RC电路与直流电源的接通
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 6.9.2 已充电RC电路的短接
                                                                                                                                                                                                                                                                            • *6.9.3 较复杂RC电路的暂态过程
                                                                                                                                                                                                                                                                            • §6.10 RLC电路的暂态过程
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 6.10.1 已充电RLC电路的短接
                                                                                                                                                                                                                                                                                • *6.10.2 RLC电路与直流电源的接通
                                                                                                                                                                                                                                                                                • §6.11 磁能
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 6.11.1 自感线圈的磁能
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 6.11.2 互感线圈的磁能
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第七章 磁介质
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • §7.1 磁介质存在时静磁场的基本规律
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.1.1 磁介质的磁化,磁化强度
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.1.2 磁化电流
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 7.1.3 磁场强度H,有磁介质时的安培环路定理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 7.1.4 静磁场方程与静电场方程的对比
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • *7.1.5 对H的进一步讨论
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • §7.2 顺磁性与抗磁性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.2.1 顺磁性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.2.2 抗磁性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • §7.3 铁磁性与铁磁质
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 7.3.1 铁磁质的磁化性能
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.3.2 铁磁质的分类和应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.3.3 铁磁性的起因
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • *§7.4 磁荷观点,永磁体
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • §7.5 磁路及其计算
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 7.5.1 磁路
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.5.2 磁路定律及磁路计算
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.5.3 铁磁屏蔽
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • §7.6 磁场的能量
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第八章 交流电路
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • §8.1 简谐交流电
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • §8.2 三种理想元件的电压与电流的关系
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.2.1 纯电阻
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.2.2 纯电容
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.2.3 纯电感
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • §8.3 复数法和矢量法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.3.1 复数基本知识
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.3.2 复数法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.3.3 矢量法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.3.4 三种理想元件电压与电流关系的复数形式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.3.5 复数法及矢量法的应用举例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • §8.4 复阻抗
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • §8.5 功率和功率因数
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.5.1 瞬时功率、平均功率和功率因数
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.5.2 提高功率因数的意义
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.5.3 提高功率因数的方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • §8.6 谐振现象
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.6.1 串联谐振
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.6.2 并联谐振
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • §8.7 变压器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.7.1 铁芯变压器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.7.2 高压输电
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第九章 时变电磁场和电磁波
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • §9.1 位移电流与麦克斯韦方程组
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • §9.2 平面电磁波
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • §9.3 电磁场的能量密度和能流密度
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • §9.4 电偶极辐射与赫兹实验
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.4.1 电偶极辐射
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.4.2 赫兹实验
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.4.3 电磁波谱
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • *§9.5 似稳电磁场和集总参量似稳电路
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第十章 电磁学的单位制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • §10.1 单位制基本知识
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.1.1 基本单位和导出单位
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.1.2 再谈量的等式和数的等式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.1.3 量纲式和量纲
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • §10.2 国际单位制(SI)
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • §10.3 电磁学的单位制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.3.1 MKSA有理制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 10.3.2 高斯制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.3.3 物理公式在不同单位制之间的转换
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 习题
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