电磁学与电动力学（上册） pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:科学

作者:胡友秋//程福臻//叶邦角|主编

出品人:

页数:314

译者:

出版时间:2008-7

价格:35.00元

装帧:

isbn号码:9787030217530

丛书系列:中国科学技术大学国家基础科学人才培养基地物理学丛书

图书标签:

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具体描述

《电磁学与电动力学(上册)》是作者在多年教学经验的基础上，将电磁学与电动力学的内容适当贯通，既分阶段，又平滑过渡，由此避免不必要的重复，以利于缩短学时，便于学生掌握，全书分为上、下两册，《电磁学与电动力学(上册)》为上册，主要深入讲解电磁场的性质，研究电磁场和介质相互作用的本质和规律，并深入探讨了电磁场作为一种物质的运动状态的普遍量度——能量，书中应用实例和例题甚多，以便学生更好地掌握基本概念和基本理论，《电磁学与电动力学(上册)》可作为普通高等学校物理或应用物理专业本科生的电磁学课程的教材或参考书，亦可供相关专业师生和科技工作者参考。

电磁学的奥秘：从静电到波动，探寻宇宙的内在联系这是一本关于电磁学与电动力学的入门读物，旨在为读者揭示支配我们周围世界的那些基本而又强大的力量。本书深入浅出地剖析了电和磁的本质，以及它们如何相互作用，最终形成我们所见所感的光、无线电波以及其他各种电磁现象。我们并非从抽象的数学公式出发，而是从最直观的现象入手，引导读者逐步理解电荷、电流、电场、磁场等核心概念，并最终领悟电磁学在现代科学和技术中所扮演的至关重要的角色。第一部分：静电学的基石——无处不在的电荷本书的开篇，我们将一同走进静电学的世界。电荷，作为物质最基本的属性之一，它的存在赋予了我们观察到的种种奇妙现象。我们将从电荷的发现和基本性质开始，理解正负电荷的相互作用，以及电荷守恒定律这一基本原理。电荷与库仑定律：我们将详细介绍库仑定律，这是静电学的核心法则，它精确地描述了两个点电荷之间的作用力。通过具体的例子和简单的计算，读者将能够理解力的方向、大小与电荷量和距离的关系。我们将探讨这种“超距作用”的哲学含义，以及它如何为后来的场理论奠定基础。电场：从点电荷到连续分布：仅仅知道力的公式是不够的，更重要的是理解这种力的“媒介”——电场。我们将引入电场的概念，将其定义为单位正电荷在该处所受到的力。通过可视化手段，我们将展示单个点电荷产生的电场分布，并进一步探讨由多个电荷组成的系统以及连续分布电荷（如带电体、带电线、带电面）所产生的复杂电场。高斯定律：化繁为简的工具：为了更高效地计算电场，我们将学习高斯定律。这一强大而优美的定律，将电场通量与包围其中的净电荷联系起来。我们将演示如何利用高斯定律来简化许多具有高度对称性的问题的电场计算，例如无限长直导线、均匀带电球面等。这不仅是一种计算技巧，更体现了电场在空间中的一种内在规律。电势与能量：除了力，能量也是理解电现象的关键。我们将引入电势的概念，将其定义为单位正电荷从无穷远移到某点的电场力所做的功。电势的引入使得我们能够用标量来描述电场的性质，并且更容易计算电荷在电场中移动时所做的功以及电势能的变化。我们将探讨等势面的概念，以及它与电场的垂直关系。静电场的能量密度：场的概念进一步延伸到能量的存储。我们将讨论电场是如何存储能量的，并推导出静电场的能量密度公式。这揭示了电场本身就蕴含着能量，为理解后续的电磁波传播提供了重要的基础。导体与绝缘体：在实际应用中，物质的导电性至关重要。我们将区分导体和绝缘体，并深入研究导体在静电场中的特性，例如静电平衡状态下导体内部电场为零，电荷分布在外表面等。这将为理解电路和电器的基本原理打下基础。第二部分：磁性的世界——运动电荷的创造者在掌握了静电学的基本原理后，我们将视野转向磁的世界。与静电学不同，磁性现象往往与运动的电荷息息相关。磁场与磁感应强度：我们将引入磁场的概念，并用磁感应强度（B）来描述磁场的强弱和方向。我们将探讨如何通过小磁针的偏转来感知磁场，以及不同形状的永磁体所产生的磁场特性。毕奥-萨伐尔定律：就像库仑定律描述点电荷的力一样，毕奥-萨伐尔定律描述了恒定电流在空间中产生的磁场。我们将学习如何利用这个定律来计算不同形状的电流（如直线电流、环形电流）在特定点产生的磁感应强度。安培环路定律：类似于高斯定律在电场计算中的作用，安培环路定律是计算磁场的重要工具。我们将学习如何利用安培环路定律来简化一些具有高度对称性的电流产生的磁场计算，例如无限长直导线、载流螺线管等。洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用：磁场并非静止不动，它会作用于运动的电荷。我们将详细介绍洛伦兹力，这是磁场对运动电荷施加的力。我们将分析洛伦兹力的方向、大小与电荷的电量、速度以及磁感应强度的关系。这将是理解粒子加速器、质谱仪等设备原理的关键。磁场对载流导线的作用：洛伦兹力也作用于载流导线，这是电机工作的基本原理。我们将推导出磁场对载流导线的作用力公式，并分析其方向和大小。磁通量与磁场能量：类似于电场，磁场也具有能量。我们将引入磁通量的概念，并探讨磁场存储的能量，为理解电磁波的能量传播奠定基础。第三部分：电磁感应——运动之链，激发无限可能法拉第的伟大发现——电磁感应，将电与磁的联系推向了新的高度，开启了人类利用电能的时代。法拉第电磁感应定律：我们将深入学习法拉第电磁感应定律，该定律揭示了变化的磁通量能够在线圈中产生感应电动势。我们将通过实验和计算来理解感应电动势的大小与磁通量变化率的关系。楞次定律：感应电流的方向：楞次定律为我们指明了感应电流的方向。它指出，感应电流总是要阻止引起它的磁通量的变化。我们将通过具体的例子来理解这一“反抗”的规律，以及它如何体现能量守恒。自感与互感：当电流变化时，它自身产生的磁场也会发生变化，从而在自身线圈中产生感应电动势，这就是自感。当一个线圈的电流变化引起另一个线圈的磁通量变化，从而在该线圈中产生感应电动势时，就发生了互感。我们将探讨自感和互感的概念以及它们在电路中的作用。涡流：变化的磁场在导体内产生的感应电流，被称为涡流。我们将讨论涡流的产生原因、影响以及在电磁炉、感应加热等方面的应用。第四部分：麦克斯韦方程组——电动力学的集大成者麦克斯韦方程组是电磁学发展史上的里程碑，它将此前零散的电磁现象统一在一个简洁而优美的数学框架之中。方程组的介绍与意义：我们将逐一介绍麦克斯韦方程组的四个基本方程，并深入理解它们各自所代表的物理意义：高斯电场定律、高斯磁场定律、法拉第感应定律和安培-麦克斯韦定律。我们将强调这些方程如何将电场、磁场、电荷和电流紧密联系在一起，形成一个统一的整体。位移电流：麦克斯韦在安培定律的基础上引入了“位移电流”的概念，这是麦克斯韦方程组的关键组成部分，也预示了电磁波的存在。我们将解释位移电流的物理意义，以及它如何填补了电场和磁场之间的理论空缺。电磁波的产生与传播：麦克斯韦方程组最伟大的预言之一就是电磁波的存在。我们将推导出电磁波的波动方程，并分析电磁波的横波性质、速度（等于光速）以及在真空中的传播。我们将探讨不同频率的电磁波，如无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线，它们是如何从同一基本原理产生并以相似的方式传播的。电磁波的能量与动量：我们将研究电磁波所携带的能量和动量，以及它们如何与物质相互作用。这将为理解光压、能量传输等现象提供理论依据。结语本书的编写旨在构建一个清晰、连贯的电磁学知识体系，从最基本的概念出发，逐步深入到复杂的理论和应用。我们相信，通过对这些基本原理的理解，读者不仅能够掌握电磁学的知识，更能深刻体会到科学家们是如何通过严谨的观察、实验和理论推导，揭示出宇宙深层的运行规律。电磁学的知识贯穿于我们生活的方方面面，从手机通信到医疗影像，从能源传输到天体探索，无不闪耀着电磁学的智慧光芒。希望本书能够激发读者对科学的浓厚兴趣，并为进一步的探索打下坚实的基础。

作者简介

目录信息

丛书序前言第1章真空中的静电场 1.1 电荷守恒 1.2 库仑定律 1.2.1 库仑扭秤实验 1.2.2 库仑定律 1.3 叠加原理 1.3.1 叠加原理的数学表述 1.3.2 带电体系对静止点电荷的作用力 1.3.3 带电体系之间的作用力 1.4 电场强度 1.4.1 电场强度的定义 1.4.2 各类带电体的电场强度 1.4.3 电场的物质性 1.4.4 电场强度计算举例 1.5 高斯定理 1.5.1 电通量 1.5.2 高斯定理 1.5.3 高斯定理与库仑定律的关系 1.5.4 高斯定理应用举例 1.5.5 电场线 1.6 环路定理 1.6.1 电场的环量 1.6.2 环路定理 1.7 电势 1.7.1 电势差与电势 1.7.2 电势的一般表达式 1.7.3 场强与电势的微分关系 1.7.4 等势面 1.7.5 应用举例第2章静电场中的导体和电介质 2.1 物质的电性质 2.1.1 物质的电性质 2.1.2 电场对电荷系统的作用 2.2 静电场中的导体 2.2.1 导体达到静电平衡的条件 2.2.2 处在静电平衡条件下导体的性质 2.2.3 导体在静电场中性质的应用 2.2.4 高斯定理和库仑定律的精确验证 2.3 电容和电容器 2.3.1 孤立导体的电容 2.3.2 电容器 2.3.3 电容器的连接 2.4 电介质 2.5 极化强度矢量P 2.5.1 P与极化电荷的关系 2.5.2 P与电场E的关系 2.6 电介质中静电场的基本定理 2.6.1 高斯定理 2.6.2 环路定理 2.7 边值关系和唯一性定理 2.7.1 电场强度 2.7.2 电位移矢量 2.7.3 电势 2.7.4静电场的唯一性定理 2.7.5 应用举例 *2.8 电像法第3章静电能 3.1 真空中点电荷间的相互作用能 3.2 连续电荷分布的静电能 3.3 电荷体系在外电场中的静电能 3.4 电场的能量和能量密度 *3.5 非线性介质及电滞损耗 *3.6 利用静电能求静电力第4章稳恒电流 4.1 稳恒条件 4.1.1 电流强度和电流密度 4.1.2 电流连续方程 4.1.3 稳恒条件 4.2 欧姆定律 4.2.1 欧姆定律 4.2.2 焦耳定律 4.2.3 从经典电子论观点解释欧姆定律和焦耳定律 4.2.4 欧姆定律的失效问题 4.3 电源及电动势 4.3.1 电源及其电动势 4.3.2 常见的几种电源 4.3.3 路端电压、电动势和全电路欧姆定律 4.3.4 稳恒电路的特点 4.3.5 稳恒电路中静电场的作用 4.4 基尔霍夫定律 4.4.1 节点、支路和回路 4.4.2 基尔霍夫定律 4.4.3 支路电流法 4.4.4 回路电流法 *4.5 稳恒电流和静电场的综合求解 4.5.1 基本方程 4.5.2 基本方程的闭合性 4.5.3 与纯静电场问题类比第5章真空中的静磁场 5.1 磁现象与磁场 5.1.1 磁的基本现象与磁的库仑定律 5.1.2 奥斯特实验——电流磁效应 5.1.3 磁感应强度 5.1.4 安培力公式与洛伦兹力公式 5.2 毕奥-萨伐尔定律 5.2.1 毕奥-萨伐尔定律 5.2.2 毕奥-萨伐尔定律应用举例 5.3 安培定律 5.3.1 四个示零实验 5.3.2 安培定律 5.3.3 安培力及其应用 5.4 静磁场的基本定理 5.4.1 磁场的高斯定理 5.4.2 安培环路定理 5.4.3 磁场的几何描述 5.4.4 两条定理与毕奥一萨伐尔定律的关系 5.4.5 安培环路定理的应用 5.5 带电粒子在磁场中的运动 5.5.1 运动特征 5.5.2 应用举例 5.5.3 宏观效应第6章静磁场中的磁介质 6.1 磁场对电流的作用 6.1.1 磁场对电流的力和力矩 6.1.2 电流受力和力矩的计算举例 6.2 磁介质及其磁化强度M 6.2.1 磁化强度 6.2.2 磁化电流 6.3 磁介质中的静磁场的基本定理 6.4 介质的磁化规律 6.4.1 介质按磁化规律的分类 6.4.2 介质磁化的微观机制 6.4.3 无限均匀线性各向同性介质中的静磁场 6.5 边值关系和唯一性定理 6.5.1 磁场在磁介质界面上的边值关系 6.5.2 静磁场的唯一性定理 6.5.3 分区均匀线性各向同性介质中的静磁场 *6.6 磁像法 6.6.1 介质界面为无限平面 6.6.2 介质界面为无穷长圆柱面 6.7 磁路定理及其应用 6.7.1 磁路定理的基本方程 6.7.2 磁路定理的应用 *6.8 磁荷法 6.8.1 磁荷观点下的静磁场规律 6.8.2 磁荷法和电流法的等效性 6.8.3 磁荷法的应用第7章电磁感应 7.1 电磁感应定律 7.1.1 电磁感应现象 7.1.2 法拉第电磁感应定律 7.1.3 感应电动势的计算 7.1.4 块状导体中的电磁感应现象 7.1.5 电磁感应定律和磁场的高斯定理 7.2 动生电动势和感生电动势 7.2.1 动生电动势 7.2.2 感生电动势 7.2.3 电子感应加速器 7.3 互感和自感 7.3.1 互感现象和互感系数 7.3.2 自感现象和自感系数 7.3.3 两线圈的串联和并联 7.4 似稳电路和暂态过程 7.4.1 似稳条件 7.4.2 似稳电路方程 7.4.3 多回路电路的基尔霍夫定律 7.4.4 暂态过程第8章磁能 8.1 载流线圈的磁能 8.1.1 一个载流线圈的磁能 8.1.2 N个载流线圈系统的磁能 8.2 载流线圈在外磁场中的磁能 8.3 磁场的能量和磁能密度 *8.4 非线性介质及磁滞损耗 *8.5 利用磁能求磁力第9章交流电路 9.1 基本概念和描述方法 9.1.1 基本概念 9.1.2 描述方法 9.2 交流电路的复数解法 9.2.1 交流电路的基本方程 9.2.2 电路方程的复数形式 9.2.3 交流电路元件的复阻抗 9.3 交流电的功率 9.3.1 瞬时功率 9.3.2 平均功率 9.3.3 视在功率和功率因素 9.3.4 由电压和电流复有效值计算平均功率 9.4 交流电路分析举例 9.4.1 串联谐振电路 9.4.2 并联谐振电路 9.4.3 变压器电路第10章麦克斯韦电磁理论 10.1 麦克斯韦方程组 10.1.1 两个大胆的推广 10.1.2 两个重要的假设 10.1.3 麦克斯韦方程组 10.1.4 边值关系 10.2 平面电磁波 10.2.1 电磁波的产生机制 10.2.2 平面电磁波的性质 10.2.3 赫兹实验 10.2.4 电磁波谱 10.3 电磁场的能量、动量和角动量 10.3.1 电磁场的能量、动量和角动量 10.3.2 平面电磁波的能量和动量 10.3.3 光压 10.3.4 电磁场具有角动量的验证习题习题参考答案参考书目附录Ⅰ 科学家中英文姓名对照表附录Ⅱ 单位制和单位制间的公式变换附录Ⅲ 物理常数附录Ⅳ 矢量分析中的常用公式名词索引教学进度和作业布置
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

中科大搞得纯教科书作为普通物理级别的电磁学教程还是挺好的。讲解清晰透彻，能从读者角度出发，基本的问题大抵讲清了。总的习题数量稍稍多一点，难度都不大，最后有参考答案。

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的难度系数是偏高的，它更偏向于培养未来研究人员的思维模式，而不是满足于应付一般的工程应用。对于刚刚接触电磁学的新手来说，初期可能会感到吃力，尤其是在处理三维向量场在复杂几何边界下的积分和微分方程时，对读者的数学功底要求较高。然而，正是这种挑战性，使得它在众多教材中脱颖而出。它没有为了迎合“简单易懂”而稀释物理上的严谨性，而是坚持将最核心、最精髓的理论以最规范的形式呈现出来。这本书就像一座结构坚固的知识城堡，虽然攀登的过程有些艰辛，但一旦站到它的顶端，整个电磁学的宏伟图景便尽收眼底。它强迫你思考电磁现象背后的普遍规律，而非局限于某个特定的模型，这种对本质的追问，是真正优秀教材所应有的特质。看完后，你不仅掌握了知识，更重要的是，你学会了如何像一个物理学家那样去分析和建模一个电磁问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面那种深邃的蓝色调配上银灰色的字体，总能让人联想到宇宙的浩渺与电磁场的神秘莫测，拿在手里沉甸甸的质感也体现了内容的厚重。我特别喜欢它在版式上的处理，字体大小适中，行间距也把握得恰到好处，阅读起来非常舒适，即使是面对那些复杂的公式推导，也不会轻易感到视觉疲劳。尤其是那些关键概念的定义和重要定理的阐述部分，往往会用不同的字体样式或者加粗来突出显示，这对于初学者快速抓住核心知识点起到了极大的帮助。而且，书中的插图质量非常高，不仅仅是简单的示意图，很多都是经过精心绘制的矢量图，对于理解磁场的分布、电磁波的传播路径等抽象概念，提供了直观而精确的视觉辅助。不过，对于那些追求极简风格的读者来说，可能觉得整体的排版略显“学院派”，信息密度稍微偏大了一些，但从专业性角度来看，这种详尽的呈现方式无疑是更严谨和负责任的。这本书的目录编排也做得非常清晰，章节之间的逻辑推进自然流畅，让人能够清晰地追踪作者的思路，一步步深入到电磁学的核心领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书在习题的设计上，展现了极高的水准和多样性。它绝不是那种只考察公式套用的简单练习册。习题被巧妙地分成了基础巩固、中等难度应用和挑战性探索三大类。基础题确保了对基本概念和公式的熟练掌握，而那些中等难度的应用题，往往需要综合运用不同章节的知识点，迫使我们进行跨章节的思考和问题的分解。最让我印象深刻的是那些“探索性”的习题，它们往往会引导读者去思考一些理论的边界条件，或者去验证一些非常规情况下的物理行为，甚至涉及一些需要读者自行建立模型的开放性问题。完成这些题目后，那种豁然开朗的感觉，远比单纯听课来得深刻和持久。我感觉，这本书的价值有一半体现在课本内容上，而另一半则通过这些精心设计的练习题得到了实现。它们是检验学习成果的试金石，也是通往更高层次理解的阶梯，建议所有使用者务必认真对待每一道习题，因为那才是真正消化知识的关键环节。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，简直就像是与一位经验丰富的导师进行了一次深入的对话。作者的语言风格非常成熟、精准，充满了物理学特有的逻辑美感，但又不像某些纯粹的理论著作那样高冷晦涩。他擅长使用精炼的语言来概括复杂的物理现象，比如对坡印廷矢量的引入和阐释，不仅给出了严格的定义，还辅以形象的语言来描述能量流动的方向和性质，使得这个抽象的物理量变得可感可知。此外，书中穿插的那些历史背景介绍和不同学派观点的辨析，也为原本枯燥的理论学习增添了不少趣味性。了解了法拉第和麦克斯韦在建立电磁场理论过程中的心路历程，更能体会到这些定律诞生的不易与伟大。这些“软性”的知识点，极大地丰富了我们对电磁学理论体系的整体认知，使之不再是孤立的公式集合，而是一个有血有肉的科学发展史。这对于培养真正的物理思维，而非仅仅是解题能力，具有不可替代的作用。

评分☆☆☆☆☆

这本书在内容组织上的精妙之处，绝非堆砌公式那么简单，它更像是一场精心编排的思维漫步。作者在引入新概念时，往往会先从经典的、更易于理解的物理图像入手，比如从静电场的概念自然过渡到高斯定律的积分形式，然后再探讨其微分形式的深刻内涵，这种循序渐进的教学方式极大地降低了初学者的入门门槛。我尤其欣赏作者在讲解理论推导过程时所展现出的耐心和严谨性，每一个数学步骤，每一步的物理假设，都会给出清晰的说明，让人能够真正理解“为什么”会得到这样的结果，而不是死记硬背公式的推导过程。比如，在处理矢量微积分和麦克斯韦方程组的推广时，作者没有放过任何一个细节，确保了读者在后续学习更高阶的电动力学内容时，基础是无比扎实的。唯一的遗憾可能在于，对于一些前沿应用或者与现代物理学的交叉点，篇幅略显保守，但考虑到这是一本奠基性的教材，这种专注于基础的策略也是可以理解的，它确保了核心知识体系的完整性和深度，为后续的探索打下了坚实的地基。

评分☆☆☆☆☆

毛= =这书都有……

评分☆☆☆☆☆

怎么评分这么低。讲的很简练清楚

评分☆☆☆☆☆

国内理科教材一贯缺乏通俗易懂的特征，这本书在讲解的连贯，逻辑性上做的比较好，内容也比较详细。

评分☆☆☆☆☆

中科大考研时候看的唉没考上。怎么说这本书呢单就考研来说可以不看单就学知识来说看看不错

评分☆☆☆☆☆

书是好书，中间有一些不恰当的描述。对于本渣来说。要是像我们老师这种讲的特别特别快的话，书后习题就能分分钟教你做人。