普通物理实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:高等教育出版社

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:10.0

装帧:

isbn号码:9787040034233

丛书系列:

图书标签:

• 物理实验
• 普通物理
• 大学教材
• 实验教学
• 物理学
• 理工科
• 高等教育
• 实验报告
• 教学参考书
• 基础物理

《电磁学原理与应用》图书简介 聚焦前沿，夯实基础，拓展视野 《电磁学原理与应用》是一本深度剖析经典电磁学理论，并紧密结合现代科技应用的专业教材与参考书。本书旨在为物理学、电子工程、通信工程、材料科学等相关领域的学生、研究人员和工程技术人员提供一个系统、严谨且富有启发性的学习平台。我们深知，电磁学作为连接经典物理与现代工程技术的桥梁，其重要性不言而喻，因此，本书在内容组织和深度把握上力求做到既有理论的深度，又不失工程实践的广度。 第一部分：电荷的静力学世界——静电场 本书的开篇从电荷的基本性质和电荷守恒定律入手，构建起对静电现象的直观理解。随后，我们详细阐述了库仑定律，这是静电力学的基石。在此基础上，本书深入探讨了电场强度、电场线等概念，并引入了更具普适性的电位概念。 高斯定律是本部分的核心工具。我们不仅详细推导了其积分形式和微分形式，更通过大量的实例，如无限长导线、均匀带电球体、无限大均匀带电平面等，展示了如何利用高斯定律高效地求解对称性体系中的电场分布。 电势能与静电势的讨论，使我们能够从能量的角度理解电荷间的相互作用。我们详细分析了导体在静电平衡时的特性，包括导体表面电荷分布规律、静电屏蔽效应，以及尖端放电现象的物理机制。 介质中的静电场是本部分的关键难点之一。我们引入了电位移矢量 $mathbf{D}$，系统地阐述了电介质的极化现象、相对介电常数和电容率的概念。通过对平行板电容器、同轴电缆等典型结构电容的计算，巩固学生对储能机制的理解。此外，我们还探讨了静电场的能量密度以及如何利用边界条件处理介质界面上的电场突变问题。 第二部分：运动电荷的动力学——恒定电流与磁场 恒定电流部分首先回顾了导电的基本规律，包括欧姆定律的微观图像——载流子漂移速度模型，以及电阻率的温度依赖性。接着，我们引入了电流密度 $mathbf{J}$ 和连续性方程，为后续的磁场分析做好铺垫。 磁场的引入始于毕奥-萨伐尔定律，这是计算稳恒磁场分布的基础。我们通过电流元产生的磁场积分形式，详细推导了直导线、圆形电流环、螺线管等典型载流结构产生的磁场。安培环路定律作为磁场中的“高斯定理”，其应用条件和适用范围被清晰界定，并辅以大量实例，如无限长直导线、无限大电流平面等。 洛伦兹力是连接电场与磁场的核心概念。本书对不同速度和方向的带电粒子在匀强电场和磁场中运动的轨迹进行了细致的分析，包括回旋加速器和质谱仪的工作原理。同时，我们也深入探讨了电流元在磁场中受到的作用力——安培力，并以此为基础分析了载流线圈在磁场中受到的力矩，进而引出磁偶极矩的概念。 第三部分：电磁感应与电路的统一——法拉第定律与麦克斯韦方程组的建立 本章是连接静电、恒定磁场与时变电磁场的关键。法拉第电磁感应定律是核心，我们不仅给出了其积分形式，更强调了其物理意义——磁通量的变化率产生感应电动势。楞次定律作为判断感应电流方向的准则，其“阻碍”效应的物理本质得到了深入剖析。 通过对自感和互感现象的讨论，我们分析了线圈中电流变化所引起的能量储存与释放过程，引入了电感元件的概念。同时，涡流的产生、影响及其在电磁制动和感应加热中的应用被详细介绍。 在这一部分，本书完成了对电磁学理论的宏伟整合——麦克斯韦方程组的建立。我们重新审视了高斯定律、安培定律，并引入了麦克斯韦引入的“位移电流”概念，修正了安培定律，使其适用于非稳恒情况。最终，本书完整地列出了四个方程（积分形式和微分形式），明确了它们在描述自然界电磁现象中的统一性和完备性。 第四部分：电磁场的动态演化——电磁波 麦克斯韦方程组的内在逻辑导致了电磁波的预言。本书从四个方程出发，严格推导出了均匀、无源、各向同性介质中的电磁波方程，并求解了平面电磁波的特解。 我们详细分析了电磁波的性质：波速与介质的电磁参数（$epsilon$ 和 $mu$）的关系，横波特性，以及电场、磁场和波传播方向之间的相互垂直关系。本章还涉及了坡印廷矢量 $mathbf{S}$，用以描述电磁场的能流密度，并推导了电磁场的平均能量密度。 电磁波在不同介质界面上的传播与反射、折射问题是本节的应用重点。我们利用电磁场的边界条件，详细推导了菲涅耳公式，分析了掠射角和垂直入射情况下电磁波的反射系数和透射系数，并讨论了全内反射现象。 第五部分：电磁场的应用与拓展 理论知识的价值最终体现在应用中。本章将前述的理论知识应用于现代工程领域： 1. 电磁辐射理论基础： 引入了电偶极子、磁偶极子的辐射特性，初步探讨了天线的基本概念。 2. 传输线理论： 以集总电路模型向分布参数模型过渡，分析了无损耗传输线上的电压和电流分布，并深入讨论了特性阻抗、反射系数以及史密斯圆图的原理和应用。 3. 屏蔽与接地： 基于法拉第笼原理和电磁兼容性（EMC）的需要，讲解了电磁屏蔽的物理机制、有效频率范围以及接地系统的设计原则。 4. 电磁场数值方法概述： 简要介绍了有限元法（FEM）和时域有限差分法（FDTD）等求解复杂几何结构中电磁场问题的计算工具，使读者对现代电磁场分析手段有所了解。 本书特色： 严谨性与直观性并重： 在保持数学推导严谨性的同时，大量使用物理图像和矢量分析工具，帮助读者建立清晰的物理模型。 强调矢量微积分的应用： 脉冲函数、散度、旋度等数学工具在电磁场问题中的实际运用贯穿始终。 注重工程关联： 每章末尾均设置“应用与展望”环节，将抽象的理论与实际的工程器件（如滤波器、波导、传感器等）联系起来。 《电磁学原理与应用》不仅是一部理论教科书，更是一本深入探索电磁世界奥秘、武装未来工程师和科研工作者的工具书。阅读本书，读者将能牢固掌握经典电磁学的精髓，并为后续学习电动力学、微波技术和光电信息科学打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书在实验安全和规范操作流程的强调上，做得非常到位，这是许多同类书籍容易被忽视的方面。它用了整整一个前言章节来详细阐述实验室的安全文化，不仅仅是强调“不要触摸高压电”这类基础禁令，而是深入到化学品处理的规范、精密仪器的日常维护，甚至包括突发事件的应急预案，都描述得一丝不苟，具有极强的实操指导意义。特别值得称赞的是，它对仪器的校准和维护周期给出了明确的建议，这对于保障实验结果的准确性至关重要，体现了作者极强的责任心。这些细节的关注，让这本书超越了纯粹的学术参考，更像是一本指导未来科研工作者的“职业道德手册”。我深切地感受到，作者不仅希望我们学会如何做实验，更希望我们学会如何负责任地、安全地对待科学探索这项神圣的工作。

评分☆☆☆☆☆

从结构逻辑的角度来看，这本书的编排体现了极强的系统性和递进性。它严格遵循了从宏观到微观、从经典到近代的知识演进路径。初期的力学实验部分，基础扎实，为后续的热学和电磁学实验打下了坚实的数学和概念基础，衔接得浑然天成。令人惊喜的是，在基础实验结束后，作者并未就此打住，而是设置了若干“进阶选做”模块，内容涵盖了早期量子概念的初步验证，这对于我们这些对前沿物理抱有憧憬的学生来说，提供了绝佳的自我提升空间。每一章的知识点都不是孤立的，而是通过精巧的“知识桥梁”相互连接，比如，在前面对振动与波的分析中引入的傅里叶级数概念，在后续的交流电实验中得到了完美的实际应用展示。这种全局性的视野，帮助读者构建了一个完整而稳固的物理知识体系框架，而不是零散的知识点集合。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计实在是让人眼前一亮，那种带着年代感的米黄色纸张，触感上有一种独特的温暖，封面上烫金的字体虽然简约，却透露出一种沉稳和专业的气息。我尤其喜欢它内页的排版布局，图文的穿插处理得非常巧妙，既保证了公式推导的清晰易读，又不会让大段的文字显得枯燥乏味。尤其是那些实验插图，线条流畅细腻，每一个仪器设备的细节都描绘得惟妙惟肖，让人仿佛能通过纸面感受到实验台上的金属光泽和精密构造。看得出来，编辑在排版上是下了大功夫的，这对于我们这些需要反复查阅参考资料的学生来说，简直是福音。不同于市面上很多追求花哨的教材，它更注重内容的“质感”，每一次翻阅都像是在进行一场与知识的深度对话，而不是简单的信息浏览。这种对细节的打磨，从侧面反映了出版方对科学严谨性的尊重，也极大地提升了阅读体验，让人愿意花更多时间沉浸其中，而不是急于翻过那些复杂的理论部分。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的语言风格非常独特，它不像教科书那样刻板说教，反而带有一种老派学者的睿智和幽默感。阅读体验十分流畅，作者似乎总能找到最恰当的比喻来解释那些抽象的概念。比如，他对“惯性系”的描述，直接引用了航海家在远洋航行中观察天象的困惑，一下子就把读者从书桌拉到了广阔的时空中，这种代入感是很多现代教材所缺乏的。更让我欣赏的是，书中对实验的描述，充满了“动手做”的引导性。它不是直接告诉你“应该”看到什么结果，而是引导你思考“如果”参数变化，结果会如何“倾向”于某个方向。这种启发式的提问方式，极大地培养了读者的批判性思维和预判能力。它鼓励你去质疑既有的假设，去探索未知的边界，而不是盲目地服从书本上的既定结论。总而言之，这本书读起来像是在听一位经验丰富的导师，在实验室里，手把手地教你如何“像个物理学家一样思考”。

评分☆☆☆☆☆

这本书在理论阐述的深度和广度上，展现出了极高的水准。我个人感觉它不仅仅是一本实验指导手册，更像是一部微型的经典物理学思想史的缩影。它没有停留在简单地罗列操作步骤，而是深入挖掘了每一个实验背后的物理学原理及其历史背景。例如，在讲解电磁感应定律时，作者没有直接抛出法拉第的结论，而是花了相当的篇幅去回顾当时科学界对于“力与场”理解的困境和演变，这种叙事方式极大地激发了我探究事物本质的好奇心。书中对于误差分析的章节尤其精彩，它没有采用那种冷冰冰的数学公式堆砌，而是用非常生动、贴近实际操作的语言，剖析了系统误差和随机误差在真实环境中的表现，甚至还穿插了一些早期物理学家在处理实验不确定性时的智慧与挣扎。这使得原本枯燥的统计处理变得富有“人情味”和启发性，让人在学习技术的同时，领悟到科学研究的真正精髓——对不确定性的敬畏与精确的追求。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆