物理。2005年全国中考试题 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:天津人民出版社

作者:本丛 组 编

出品人:

页数:176

译者:

出版时间:2005-7

价格:13.80元

装帧:

isbn号码:9787201041520

丛书系列:

图书标签:

• 物理
• 中考
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《电磁场与电磁波：理论、应用与前沿探索》 内容简介： 本书深入浅出地剖析了经典电磁场理论的宏大体系，旨在为物理学专业学生、电子信息工程技术人员以及对电磁现象怀有浓厚兴趣的读者提供一本全面、深入且具有实践指导意义的参考书。全书共分为七大部分，内容涵盖了从基础概念的建立到现代高新技术应用的广泛领域。 第一部分：静电场与静磁场的基础 本部分是整个电磁学大厦的坚实地基。我们首先从库仑定律和安培力定律出发，精确阐述了电荷和电流的宏观效应。随后，详细讨论了电场强度、电势的概念及其与电荷分布的关系。高斯定律作为静电场的积分形式核心，被赋予了充分的篇幅，并配以多种几何结构下电场的计算实例。对于静磁场部分，则着重讲解了毕奥-萨伐尔定律，并引出了安培环路定理，用以解决稳恒电流产生的磁场问题。此外，物质中的电磁性质，如电介质的极化和磁介质的磁化过程，也得到了详尽的分析，引入了电位移矢量 $mathbf{D}$ 和磁场强度 $mathbf{H}$ 两个关键概念，为后续的麦克斯韦方程组打下基础。本部分强调了矢量分析在电磁场求解中的重要性，并对场论中的基本数学工具进行了必要的复习与应用。 第二部分：时变电磁场与麦克斯韦方程组的统一 这是电磁学理论实现飞跃的关键部分。法拉第电磁感应定律的引入，揭示了变化的磁场如何产生电场，从而打破了静场论的局限。在此基础上，引入了麦克斯韦的位移电流概念，这是对安培定律的至关重要修正，使得电流密度和时间变化率在数学上达到完美的对称性。最终，我们系统地推导并阐述了完整的四组麦克斯韦方程组（微分形式和积分形式），强调了它们在描述所有经典电磁现象中的普适性和统一性。本部分还探讨了电磁场的守恒定律，包括电荷守恒和能量守恒（坡印亭定理），为分析电磁波的传播特性提供了理论保障。 第三部分：电磁波的产生与传播 基于麦克斯韦方程组，本部分聚焦于自由空间中电磁波的产生、特性和传播规律。我们详细推导了平面电磁波在无源、无损介质中的波动方程，并精确求解了横波解。讨论了电磁波的传播速度（光速的由来）、频率、波长以及波阻抗等基本参数。重点分析了电磁波的偏振特性，包括线偏振波、圆偏振波和椭圆偏振波，并解释了反射和折射现象（菲涅耳公式的推导）。对于非理想介质中的传播，如导电介质，则引入了集肤深度和传播常数的概念，解释了电磁波在金属中的衰减特性。 第四部分：导引波理论与微波工程基础 本部分将理论应用于工程实践，专注于能量在特定结构中的约束传输。首先，系统地分析了在平行板波导中的电磁波模式（TE 模式和 TM 模式），讨论了截止频率、主模和高次模的特性。随后，将理论推广到圆波导和矩形波导，重点分析了波导中的能量流和功率传输效率。在微波工程应用层面，本书介绍了传输线理论作为波导的低频近似和基础模型，详细分析了史密斯圆图在阻抗匹配和分析无源器件（如腔振荡器和滤波器）中的核心作用。 第五部分：辐射理论与天线原理 电磁波的发射机制是本部分的核心。首先从电磁场的时域分析出发，介绍了偶极子天线（如半波长偶极子）的辐射场远区近似解。随后，引入了天线理论中的重要参数，如辐射方向图、最大辐射方向、辐射增益和有效面积。对于复杂天线的分析，本书深入探讨了阵列天线的理论，包括阵因子和主瓣/旁瓣比的控制方法，为阵列综合设计提供了清晰的数学框架。本部分还简要介绍了超高频和微波频段下常见天线的结构与特点。 第六部分：电磁兼容性（EMC）与屏蔽技术 随着电子设备密度的增加，电磁干扰问题日益突出。本部分从物理层面剖析了电磁兼容性的三大要素：干扰源、耦合路径和敏感接收器。详细阐述了电磁辐射、传导和辐射耦合的机制。随后，重点论述了电磁屏蔽的原理，包括反射屏蔽和吸收屏蔽，并给出了不同屏蔽材料和结构的有效性计算方法。本部分旨在培养读者在实际工程环境中识别和解决电磁干扰问题的能力。 第七部分：相对论性电磁学与前沿展望 为了提升理论深度，本书的最后一部分引入了狭义相对论的观点。通过洛伦兹变换对电场和磁场分量的坐标变换，揭示了电场和磁场是同一电磁场的不同侧面，这进一步巩固了麦克斯韦方程组的相对论不变性。本部分还对当前电磁学研究的前沿领域进行了概述，包括超材料（Metamaterials）的负折射率特性、等离子体中的电磁波传播、以及太赫兹（THz）波段的潜在应用，展望了未来电磁物理与工程的发展方向。 全书贯穿了严谨的物理逻辑和丰富的数学推导，配有大量精选例题和习题，旨在帮助读者真正掌握电磁场这门既古老又充满活力的核心物理学科。

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