電磁學(第二版)（簡體書）

《電磁學(第2版)》是教育部“高等教育面向2l世紀教學內容和課程體系改革計劃”項目：“應用物理類專業教學內容和課程體系改革研究”的成果之一，是面向2l世紀課程教材，同時也是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。《電磁學(第2版)》以電磁學理論的發展順序為主線，介紹電磁學的基本原理、發展前沿以及在工程實際和高新技術中的應用。《電磁學(第2版)》的特點是把素質能力培養和基本教學內容結合起來，通過具體教學內容培養學生尋找和發現問題、提出和解決問題以及應用理論解決實際問題的意識和能力，從而有利于培養創造型和應用型人才。本次修訂在保持第一版特色的前提下，進一步突出素質能力培養與教學內容相結合的特點，例如增加了“超級電容器”等內容。
《電磁學(第2版)》可作為高等學校應用物理類專業和師范院校物理專業的教材或教學參考書，也可供某些工科專業選用，或作為工科大學物理教師的教學參考書。

第一章 真空中的靜電場
1.1 電荷和電荷守恒定律
一、電荷及其量子化1
二、電荷守恒定律3
三、電荷的相對論不變性4
1.2 庫侖定律
一、點電荷4
二、庫侖定律5
三、科學思想方法7
四、靜電力的疊加原理8
1.3 電場 電場強度
一、電場10
二、電場強度10
三、點電荷的場強公式12
四、電場強度的疊加原理13
五、電荷連續分布的帶電體產生的電場強度13
六、電場線17
七、帶電粒子在電場中的運動17
1.4 高斯定理
一、E通量20
二、高斯定理21
三、高斯定理的應用舉例25
1.5 電勢
一、靜電場的環路定理30
二、電勢差 電勢32
三、電勢疊加原理33
四、電勢參考點的選取原則37
1.6 電場強度與電勢的微分關系
一、等勢面40
二、等勢面的性質41
三、電場強度與電勢的微分關系43
四、庫侖定律與高斯定理以及環路定理的關系48
*五、庫侖平方反比律的重要意義48
閱讀材料 卡文迪許關于點電荷相互作用力的研究
思考題
習題

第二章 靜電場中的導體和電介質
2.1 導體和電介質
2.2 靜電場中的導體
一、導體的靜電平衡條件59
二、導體殼和靜電屏蔽65
2.3 靜電場中的電介質
一、電介質的極化67
二、電極化強度矢量68
三、電介質的極化規律71
2.4 有電介質時的高斯定理
一、電位移矢量有電介質時的高斯定理72
二、電介質的性質方程 電容率73
三、電介質的擊穿74
四、關于D的進一步討論77
2.5 靜電場的邊值關系
一、有電介質時的靜電場方程79
二、靜電場的邊值關系79
*三、電位移的折射定律81
*2.6 唯一性定理
一、泊松方程和拉普拉斯方程82
二、唯一性定理83
三、唯一性定理的應用實例85
*2.7 鐵電體 壓電效應
一、鐵電體87
二、壓電效應88
2.8 電容器的電容
一、孤立導體的電容89
二、電容器89
三、電容器的聯接92
四、電容式傳感器及其應用93
2.9 電容器儲能 電場的能量密度
一、電容器儲能95
二、電場的能量密度96
三、靜電能97
四、連續帶電體系的靜電能101
五、電荷在外電場中的相互作用能102
閱讀材料 電介質擊穿的危害及應用
一、電介質擊穿的一般規律103
二、電介質擊穿的危害105
三、電介質擊穿的應用105
閱讀材料 電流變液的研究及應用
一、電流變液106
二、電流變液研究的近期進展107
三、電流變液的應用107
思考題
習題

第三章 恒定電流
3.1 電流場
一、電流密度矢量116
二、電流的連續性方程117
三、歐姆定律的微分形式118
四、焦耳定律的微分形式119
五、恒定電流條件120
*六、靜電平衡過程的弛豫時間121
3.2 恒定電流場的邊值關系
一、不同導電介質界面處的邊值關系122
二、導電介質與理想電介質界面處的邊值關系125
3.3 電動勢
一、非靜電力125
二、電動勢126
三、一段含源電路的歐姆定律127
四、恒定電流場與恒定電場的基本規律128
3.4 金屬導電的經典電子論
一、金屬導電的經典電子論的基本概念129
二、根據經典電子論推導歐姆定律的微分形式131
*三、金屬的導電性與導熱性 經典電子論的困難133
3.5 基爾霍夫定律
一、基爾霍夫第一定律134
二、基爾霍夫第二定律135
3.6 逸出功 接觸電勢差
一、逸出功137
二、內接觸電勢差138
*3.7 溫差電效應
一、塞貝克效應139
二、佩爾捷效應140
三、湯姆孫效應140
四、溫差電效應的應用142
思考題
習題

第四章 恒定磁場
4.1 磁場
一、基本磁現象148
二、電流的磁效應149
三、磁場150
四、磁感應強度矢量151
五、磁感應線152
六、洛倫茲力152
七、帶電粒子在均勻磁場中的運動153
*八、非均勻磁場的磁約束155
九、地球的磁場156十、霍爾效應157
4.2 電流的磁場
一、畢奧一薩伐爾定律159
二、磁感應強度的疊加原理161
三、典型電流的磁場162
4.3 勻速運動電荷的電磁場
一、勻速運動電荷的電磁場（非相對論的）168
二、電場和磁場的相對性169
*三、不同慣性系中電磁場量的變換170
*四、運動電荷的電磁場（相對論的）171
*五、勻速運動電荷間的相互作用力175
4.4 磁場的高斯定理和安培環路定理
一、磁場的高斯定理179
二、安培環路定理181
*三、磁矢勢與A-B效應183
四、確定是否“無限長”的一個原則190
4.5 磁場對載流導體的作用
一、安培定律190
二、磁場對平面載流線圈的作用194
閱讀材料 對稱性原理及其在電磁學中的應用
一、對稱性197
二、對稱變換198
三、因果關系對稱性原理199
四、對稱性原理的應用200
五、關于高斯定理和安培環路定理205
六、對稱性原理是更基本的規律205
思考題
習題

第五章 磁介質
5.1 磁介質的磁化
一、分子電流磁化強度214
二、磁化電流217
5.2 有磁介質時磁場的基本規律
一、磁場強度 有磁介質時磁場的安培環路定理220
二、有磁介質時磁場的高斯定理221
三、線性磁介質222
四、恒定磁場的邊值關系223
5.3 鐵磁質
一、鐵磁質的磁化規律228
二、鐵磁質的分類230
三、鐵磁性的微觀機理232
*四、磁滯損耗234
5.4 磁路
一、鐵磁質與非鐵磁質界面處磁場的分布235
二、磁路定理236
三、氣隙的磁力239
四、磁屏蔽239
科學家簡介 法拉第
思考題
習題

第六章 電磁感應
6.1 電磁感應定律
一、電磁感應現象的發現247
二、法拉第電磁感應定律248
三、楞次定律249
四、用負號表示感應電動勢的方向250
五、負號存在的相對性和必要性252
六、其它科學家的工作253
七、標量的方向255
6.2 動生電動勢和感生電動勢
一、動生電動勢和洛倫茲力256
二、感生電動勢和感應電場258
*三、變化磁場的無源性259
四、電場的環流260
五、電磁感應與相對性原理260
六、電子感應加速器的原理265
6.3 互感和自感
一、互感266
二、自感268
三、互感與自感的關系269
四、線圈的順接和反接270
6.4 磁場的能量
一、自感線圈的磁能271
二、互感線圈的磁能272
三、磁能密度274
6.5 暫態過程
一、RL電路的暫態過程276
二、RC電路的暫態過程278
三、RLC電路的暫態過程280
*6.6 繼電器和電磁閥
一、中間繼電器282
二、電流繼電器282
三、時間繼電器283
四、熱繼電器283
五、速度繼電器284
六、電磁閥285
科學家簡介麥克斯韋
思考題
習題

第七章 電磁場理論基礎 電磁波
7.1 位移電流
一、位移電流295二、全電流298
7.2 麥克斯韋方程組和電磁波
一、麥克斯韋方程組301
二、介質的性質方程和邊值關系301
三、麥克斯韋方程組的對稱性與磁單極子302
四、電磁波303
7.3 單色平面電磁波
一、單色波的波動方程307
二、平面電磁波308
*三、電磁波的能量和能量守恒定律310
*四、電磁場的動量和動量守恒定律311
五、光壓312
六、電磁場是物質的一種形態312
7.4 電磁波的輻射
一、電偶極振子313
二、電偶極振子發射的電磁波313
思考題
習題
*
第八章 電磁學與當代高新技術
8.1 超級電容器
一、超級電容器的容量范圍318
二、超級電容器的原理318
三、超級電容器的結構318
四、超級電容器的性能參量319
五、超級電容器的主要特點321
六、超級電容器的應用323
8.2 磁電子學
一、磁電阻效應325
二、巨磁電阻效應325
三、產生巨磁電阻的基本原理327
四、巨磁電阻效應的應用：328
五、磁電子學328
8.3 磁光效應
一、磁光效應的類型330
二、磁光效應的物理原理332
三、磁光效應的應用332
8.4 等離子體
一、物質的第四態334
二、等離子體內的磁場336
三、磁場對等離子體的作用337
四、熱核反應339
五、等離子體的約束340
8.5 超導體
一、引言342
二、超導體的基本性質343
三、高溫超導體346
四、超導材料的應用347

附錄1 矢量分析提要
一、標量場和矢量場351
二、標量場的梯度352
三、矢量場的通量和散度 高斯定理352
四、矢量場的環流和旋度 斯托克斯定理356
五、常用公式359
六、矢量場的類別和分解360
附錄2 基本物理常量
習題答案
參考文獻