静电感应器件作用理论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:兰州大学

作者:李思渊

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2006年3月1日

价格:32.00元

装帧:平装

isbn号码:9787311009373

丛书系列:

图书标签:

• 静电感应
• 电容
• 电感
• 传感器
• 器件
• 理论
• 电磁场
• 电子技术
• 物理
• 电路

《静电感应器件作用理论》 静电感应，作为一种无接触的电荷传递方式，在现代电子技术和物理学研究中扮演着至关重要的角色。从宏观的电荷分布到微观的粒子相互作用，静电感应的原理贯穿始终，深刻影响着我们对电磁现象的理解以及各种电子器件的设计与应用。《静电感应器件作用理论》一书，旨在深入浅出地剖析这一基本物理现象的内在机制，并在此基础上，系统性地阐述其在各类静电感应器件中的具体应用与设计思想。 本书将从最基础的静电场概念入手，回顾库仑定律，并详细讲解电场强度、电势以及电势能等核心概念。在此基础上，作者将引入“静电感应”这一关键概念，阐述在不接触的情况下，一个带电体如何影响另一未带电体内部电荷分布，从而使其产生感应电荷的形成过程。我们会深入探讨静电感应的强度、方向以及其影响范围，并结合数学模型，例如高斯定律和泊松方程，来定量描述静电感应的发生和演变。 本书的重点之一将放在分析静电感应在各种新型和传统电子器件中的具体作用。我们将探讨电容式传感器，这类传感器利用了静电感应原理，将物理量的变化（如位移、压力）转化为电容的变化，进而实现高灵敏度的测量。对于触摸屏技术，本书将详细解析其背后的静电感应机制，阐述手指接触屏幕时如何引起电容变化，从而定位用户操作。 此外，本书还将深入研究静电感应在半导体器件中的作用。例如，在金属-绝缘体-半导体（MIS）结构中，栅极电压产生的静电场如何影响绝缘层下方的半导体电荷分布，进而控制沟道中的载流子浓度，这是MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）工作原理的核心。本书将详细分析不同栅极电压下，半导体表面电荷积累、耗尽以及反型的过程，并建立相应的电学模型。 对于那些希望深入了解电荷转移和存储机制的读者，本书还将探讨静电感应在存储器器件中的应用。例如，在一些新型非易失性存储器技术中，静电感应机制被用来控制存储单元中的电荷状态，实现数据的非挥发性存储。 本书还将触及静电感应在电磁屏蔽、静电除尘等领域的作用。分析如何利用导体的接地或屏蔽罩来阻挡静电场的侵入，以及静电除尘器如何利用静电感应使颗粒物带电并被收集极捕获。 为了使读者更好地理解这些理论，本书将结合大量的实例和仿真结果进行说明。从简单的点电荷感应模型，到复杂的器件内部电场分布，都将通过图示和模拟数据进行直观展示。此外，本书还将介绍一些用于分析和设计静电感应器件的常用数值计算方法，例如有限元方法（FEM）和边界元方法（BEM）。 《静电感应器件作用理论》的目标是为物理学、电子工程、材料科学以及相关领域的学生和研究人员提供一个全面而深入的理论框架。通过阅读本书，读者不仅能够理解静电感应的基本原理，更能够掌握其在现代电子技术中的实际应用，为进一步的研究和创新奠定坚实的基础。无论您是对基础物理原理感到好奇，还是希望掌握前沿电子器件的设计技巧，本书都将为您提供宝贵的知识和启示。

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读完这本书，我最大的感受是它极大地拓宽了我对“静电”这一概念的理解深度。我以前总觉得静电就是简单的电荷聚集和库仑定律的直接应用，但这本书展示了它在更广阔的物理和工程领域中的核心地位。书中对电磁场与材料相互作用的描述，尤其精彩。它不仅仅停留在真空中的理想模型，而是深入探讨了在实际材料（如电介质、导体）存在时的行为变化，这对于任何从事材料科学或电子工程的专业人士来说，都是宝贵的知识财富。其中关于电荷迁移和功耗的讨论，让我意识到静电现象并非完全“静止”的，它蕴含着能量转化和损耗的过程。这种对现象背后物理机制的深挖，使得原本可能被视为基础知识的电静力学，焕发出了新的生命力。它成功地搭建了一座桥梁，连接了基础物理原理与现代科技应用，让读者深刻体会到，看似简单的自然规律，却是构筑复杂工程系统的基石。这本书，是近期我阅读过的最有启发性的专业书籍之一。

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这本书，坦白讲，初拿到手的时候，我还有些疑虑。毕竟“感应”这个词，总让人联想到一些玄而又玄的物理现象，担心内容会过于晦涩难懂，需要花费大量时间去啃那些复杂的数学公式。然而，翻开第一页，我立刻被作者的叙述方式所吸引。他没有一上来就堆砌公式，而是用非常生动的比喻和贴近生活的例子，为我们构建了一个清晰的电磁场图景。比如，在阐述电荷在导体中的重新分布时，作者巧妙地引入了高速公路上车辆的拥堵现象，瞬间就将抽象的静电平衡概念具象化了。这种从宏观现象到微观机制的层层递进，使得即便是物理基础相对薄弱的读者，也能轻松跟上思路。我特别欣赏其中对“高斯定律”应用部分的讲解，不再是死板地套用公式，而是侧重于如何在不同几何结构下，通过巧妙的对称性选择，快速准确地求出场强分布。这本书的价值不在于它提供了多少最新的研究成果，而在于它真正做到了“授人以渔”，教会我们如何像一个真正的物理学家那样去思考和分析问题。它更像是一位耐心且博学的导师，在你求知路上陪伴左右，指点迷津，而不是一份冷冰冰的资料汇编。

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这本书的难度设置可谓是“张弛有度”。它开篇部分的介绍部分，平易近人到令人惊喜，完全可以作为大学非物理专业入门的参考读物。但随着章节的推进，它毫不留情地提升了对读者分析能力的挑战。当我进入到静电场在复杂边界条件下的处理章节时，我明显感受到了思维上的拉伸。作者开始引入适用的边界条件，并引导我们思考如何利用镜像法来简化那些看似无解的问题。尤其是对电势边界值问题的探讨，虽然涉及到了偏微分方程的基本概念，但作者依然保持了足够的克制，没有让内容偏离核心的电磁学范畴，而是将数学工具作为辅助手段，重点聚焦于物理图像的构建。这种循序渐进，先建立直觉认识，再引入数学工具进行精确求解的教学策略，有效地避免了初学者在接触高阶数学时产生的畏难情绪，确保了知识体系的稳固性。可以说，这本书为读者提供了一个坚实的阶梯，可以一步步迈向更深层次的电磁场理论。

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我必须赞扬这本书在插图和排版上的用心程度。在这个视觉信息爆炸的时代，很多专业书籍往往因为过于追求内容的密度而牺牲了可读性。然而，这本书在这方面做到了极佳的平衡。每一个关键概念，无论是场线分布还是等势面结构，都有清晰、准确且富有信息量的插图加以辅助。这些图例不仅仅是文字的简单复述，很多时候，它们本身就包含了额外的解读信息。例如，书中有一组对比图，展示了无限大平面、球形导体和圆柱形导体周围电场的差异，通过细微的线密度变化，直观地展现了不同曲率对场强的影响，这种细节处理非常到位。再者，版面的留白恰到好处，使得在阅读那些冗长且重要的公式推导时，眼睛不会感到疲劳。装帧质量也令人满意，即便是高频率翻阅，也没有出现松散或磨损的迹象。总而言之，从物理上的严谨性到阅读体验上的舒适度，这本书在细节处理上展现出的专业性和对读者的尊重，是许多同类书籍难以企及的。

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这本书的结构安排，体现出作者深厚的教学功底和对学科脉络的精准把握。它不像有些教材那样将理论与应用割裂开来，而是非常自然地将两者编织在一起。例如，在深入探讨介质极化现象时，作者并没有停留在对电偶极矩的数学推导上，而是紧接着引入了电容器的实际应用，比如如何利用不同介质来提高电容储能效率，以及在微电子制造中如何控制薄膜的介电常数。这种“知其然，更知其所以然”的叙事方式，极大地激发了我对深入学习的兴趣。我感觉自己不是在被动地接收知识点，而是在主动地探索一个系统的、相互关联的物理世界。尤其是关于导体外形对电荷面密度的影响那一章，通过大量的工程实例剖析，让我明白了为什么尖锐的导体末端容易发生电晕放电，这对于理解高压输电线的设计规范具有至关重要的指导意义。阅读过程中，我多次停下来，拿起笔在草稿纸上重新绘制那些示意图，每一次重画，都会有新的理解浮现，这正是好教材的魅力所在。

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