YL14788 9787030411754+9787030411938+9787030468253 电磁学与电动力学 第二版第2版上册+下册 +电磁学与电动力学习题解答
书名:电磁学与电动力学(上册 第二版),定价39.00元,书号:9787030411754
书名:电磁学与电动力学(下册 第二版),定价37.00元,书号:9787030411938
书名:电磁学与电动力学习题解答(第二版),定价33.00元,书号:9787030468253
电磁学与电动力学(上册 第二版)
第二版丛书序
第一版丛书序
第二版前言
第一版前言
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
l.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 静电场的一性定理
第3章 静电能
第4章 稳恒电流
第5章 真空中的静磁场
第6章 静磁场中的磁介质
第7章 电磁感应
第8章 磁能
第9章 交流电路
第10章 麦克斯韦电磁理论
习题
习题参考答案
参考书目
名词索引
教学进度和作业布置
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 《电磁学与电动力学(上第2版十二五普通高等教育本科国家级规划教材)》是作者胡友秋、程福臻、叶邦角、刘之景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,本书为上册,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。 本书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,也可供相关专业师生和科技工作者参考。
电磁学与电动力学(下册 第二版)
第二版丛书序
第一版丛书序
第二版前言
第一版前言
第1章 电磁现象的基本规律
1.1 场论和张量分析
1.1.1 线性正交坐标变换
1.1.2 张量的定义
1.1.3 由矢量和张量构成的不变量(标量)
1.1.4 三维张量的乘法运算
1.1.5 三维张量微分
1.1.6 正交曲线坐标系
1.1.7 高斯公式、斯托克斯公式和格林公式
1.1.8 δ函数
1.2 电磁场的数学描述
1.2.1 麦克斯韦方程组
1.2.2 关于场源
1.2.3 电磁性能方程
1.2.4 导体中的自由电荷和传导电流
1.3 边值关系
1.3.1 麦克斯韦方程的积分形式
1.3.2 边值关系
1.3.3 边值关系和边界条件
1.4 电磁场的能量、动量和角动量
1.4.1 电磁场对带电体的力和功率
1.4.2 电磁场的能量及能量守恒定理
1.4.3 电磁场的动量及动量守恒定理
1.4.4 电磁场的角动量及角动量守恒定理
1.4.5 电磁场一介质系统的能量、动量和角动量分析
1.4.6 线性各向同性介质界面上的能量、动量守恒关系
1.4.7 电磁场热力学方程
1.5 麦克斯韦方程组的完备性
1.5.1 完备性的含义
1.5.2 电磁场解的一性定理
1.5.3 几点说明
第2章 静电场
2.1 基本方程和一性定理
2.1.1 基本方程
2.1.2 静电势及其微分方程
2.1.3 边值关系
2.1.4 定解条件
2.1.5 静电场的一性定理
2.2 分离变量法
2.2.1 由泊松方程到拉普拉斯方程
2.2.2 直角坐标下二维问题的分离变量解
2.2.3 圆柱坐标下二维问题的分离变量解
2.2.4 球坐标下二维问题的分离变量解
2.3 格林函数法
2.3.1 定解问题
2.3.2 格林函数
2.3.3 格林函数法
2.3.4 格林函数及格林函数法应用举例
2.4 多极子电场
2.4.1 小带电体静电场的多极展开
2.4.2 参考点选择的影响
2.4.3 点电荷丛的多极矩
2.4.4 四极矩及四极场电势计算举例
2.4.5 电多极子在外电场中所受的力和力矩
2.5 静电能
2.5.1 静电能某本公式
……
第3章 静磁场
第4章 电磁波的传播
第5章 电磁波的辐射
第6章 运动电荷的辐射
第7章 电磁波的散射、色散和吸收
第8章 狭义相对论
习题与参考答案
参考书目
名词索引
教学进度和作业布置
附录I 中英文人名对照
附录Ⅱ 圆柱坐标和球坐标下的微分运算公式
附录Ⅲ 洛伦兹变换的一种推导方法
附录Ⅳ 物理常数 《电磁学与电动力学(下第2版十二五普通高等教 育本科国家级规划教材)》是作者胡友秋、程福臻在 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,本书为下册, 主要为电动力学部分,以 演绎法为主,从麦克斯韦方程出发,分析静态电磁场 ,电磁波的激发、辐射、 传播,以及与介质相互作用时的反射、折射、散射、 吸收,并介绍了电磁学与 狭义相对论的关系,让学生理解和掌握狭义相对论。 本书可作为普通高等院校物理或应用物理专业本 科生学习电动力学的 教材,也,可供相关专业的师生参考使用。
电磁学与电动力学(第二版)
《电磁学与电动力学(上册)(第二版)》习题解答
第1章 真空中的静电场
第2章 静电场中的导体和电介质
第3章 静电场的能量
第4章 稳恒电流
第5章 真空中的静磁场
第6章 介质中的静磁场
第7章 电磁感应
第8章 磁能
第9章 交流电路
第10章 麦克斯韦电磁理论
附录单位制和单位制间的公式变换
《电磁学与电动力学(下册)(第二版)》习题解答
第1章 电磁现象的基本规律
第2章 静电场
第3章 静磁场
第4章 电磁波的传播
第5章 电磁波的辐射
第6章 运动电荷的辐射
第7章 电磁波的散射、吸收和色散
第8章 狭义相对论
《电磁学与电动力学(第二版)习题解答》后记
《电磁学与电动力学》第二版:精深理论与习题精析,助您驾驭波动世界的奥秘 本书是一套系统深入的电磁学与电动力学教材及配套习题解答,旨在为物理学专业的本科生、研究生以及从事相关领域研究的科研人员提供坚实的基础理论和精湛的解题技巧。在当今科技飞速发展的时代,电磁学与电动力学作为物理学的两大核心分支,其重要性不言而喻,它们不仅深刻揭示了宇宙间最普遍、最基础的相互作用之一,更是现代科技,如通信、能源、计算、医学等领域的基石。本套教材以其严谨的逻辑、清晰的讲解、丰富的例证以及配套的习题解答,力求带领读者层层递进,真正理解和掌握电磁波动的精髓。 第一部分:理论精讲——《电磁学与电动力学》第二版上册 上册教材涵盖了电磁学的经典理论框架,从最基础的静电学概念出发,逐步构建起宏伟的麦克斯韦方程组,并在此基础上深入探讨电磁波的产生、传播与相互作用。 第一章:静电场 本章将带领读者走进静电学的世界,从电荷守恒定律和库仑定律入手,建立起对电荷及其相互作用力的基本认识。我们将深入学习电场强度、电势的概念,理解标量势和矢量势在描述电场中的作用。高斯定律作为静电学的核心定理之一,将被详细阐述,并通过大量实例展示其在计算各种对称性电场中的强大威力。此外,电容的概念及其在各种电容器中的应用,以及介质对静电场的影响,都将得到详尽的介绍。本章的重点在于培养读者运用矢量分析和积分方法解决静电问题的能力,为后续章节打下坚实基础。 第二章:静磁场 与静电场相对应,本章着重于静磁场的分析。我们将从毕奥-萨伐尔定律和安培环路定律出发,理解电流产生的磁场。磁矢势的概念将进一步丰富我们描述磁场的工具。磁荷的概念虽然在经典电磁学中不单独存在,但类比静电学,理解其在某些数学推导中的作用也具有重要意义。磁场的能量,特别是磁场的磁能密度,将帮助我们理解磁场储存能量的本质。此外,本章还将探讨磁介质的性质,以及磁场在宏观和微观层面的表现。 第三章:电磁场的基本方程——麦克斯韦方程组 这是整套教材的核心章节之一。我们将系统地引入和推导四条基本方程:高斯静电场定律、高斯磁场定律、法拉第电磁感应定律以及安培-麦克斯韦定律。这组方程集成了当时所有已知的电磁现象,并预言了电磁波的存在。本章将详细解析每条方程的物理意义,以及它们之间的内在联系,强调麦克斯韦方程组在描述电磁现象中的统一性和普适性。我们将学习如何利用麦克斯韦方程组来描述变化的电场和变化的磁场如何相互激发,从而形成传播的电磁场。 第四章:电磁波的产生与传播 在掌握了麦克斯韦方程组之后,本章将自然地过渡到电磁波的研究。我们将推导均匀介质中电磁波的波动方程,并分析平面电磁波的特性,包括其速度(光速)、振幅、频率、波长等。定向传播、反射、折射等现象将被深入探讨,分析不同介质界面上电磁波的传播行为。波的能量密度和能流密度将帮助我们理解电磁波携带能量的机制。通过本章的学习,读者将对电磁波作为一种基本物理现象有深刻的认识,并理解其在光通信、雷达等技术中的应用原理。 第五章:电磁场的能量与动量 本章将深入探讨电磁场所蕴含的能量与动量。坡印廷定理将清晰地揭示电磁场能量的流动方向和速率。我们将学习如何计算电磁场系统的总能量,以及能量在电场和磁场之间的转化。电磁场的动量概念及其守恒定律,为理解光压等现象提供了理论基础。本章的内容对于理解电磁场与物质的相互作用,以及能量守恒和动量守恒在电磁学中的体现至关重要。 第六章:电磁场与物质的相互作用 电磁场并非孤立存在,它与物质之间存在着复杂的相互作用。本章将详细介绍电磁场与导体、绝缘体、磁性材料之间的相互作用。电阻、电导率、介电常数、磁导率等材料参数的物理意义将被清晰阐释。表面效应,如表面电荷密度、表面电流密度等,以及它们对宏观电磁场的影响,都将得到深入分析。理解这些相互作用,是掌握电磁学在工程应用中的关键。 第七章:电磁场的边值问题 实际的电磁学问题往往涉及到复杂的边界条件。本章将系统介绍求解电磁场边值问题的方法,包括使用格林函数、边界元法等。我们将通过具体算例,演示如何利用这些方法解决复杂的几何形状和材料分布下的电磁场分布问题。本章的内容对于培养读者分析和解决实际工程问题的能力具有指导意义。 第二部分:习题精析——《电磁学与电动力学习题解答》 配套的习题解答是对上册和下册理论知识的有力补充和深化。它并非简单的答案罗列,而是提供了详尽的解题步骤、思路分析和相关知识点的回顾。 覆盖全面,难度梯度合理: 习题解答涵盖了教材中所有章节的关键概念和典型问题,从基础概念题到综合应用题,难度循序渐进,能够帮助不同水平的学习者逐步提升解题能力。 解析深入,技巧点拨: 每道习题的解答都力求清晰、条理分明,不仅给出最终答案,更重要的是阐述了求解过程中的关键步骤、所应用的物理原理以及常用的解题技巧。对于一些易错点和难点,解答中还会进行特别的提示和强调。 理论联系实际,拓展视野: 部分习题解答会结合实际应用场景,说明理论知识在工程实践中的具体体现,帮助读者更好地理解电磁学在现代科技中的重要作用,开阔学习视野。 回顾与巩固: 通过对习题解答的学习,读者可以及时回顾和巩固教材中的理论知识,发现自己理解上的薄弱环节,并加以弥补。重复练习和深入理解解题思路,是掌握电磁学知识的必经之路。 第三部分:理论精讲——《电磁学与电动力学》第二版下册 下册教材将视野从静态和准静态的电磁场推向更广阔的动态电磁场和电动力学领域,深入探讨电磁波的辐射、相对论性电动力学以及物质中的电磁场等更高级的主题。 第八章:电磁波的辐射 本章将把目光从电磁波的传播转向其产生机制,重点研究电荷和电流的加速运动如何激发电磁波。我们将学习偶极子辐射、四极子辐射等基本辐射模型,理解辐射场的特性,包括其方向性和功率谱。电磁波的辐射阻抗、辐射功率的计算,以及天线理论的基础知识都将在此展开。本章是理解电磁波“发射”过程的关键,对于通信、雷达等领域至关重要。 第九章:相对论性电动力学 电磁现象在高速运动的情况下,需要用相对论的框架来描述。本章将介绍洛伦兹变换、四维矢量等相对论概念,并将麦克斯韦方程组从经典框架扩展到相对论框架。四维势、四维电流等概念将帮助我们理解电磁场在不同惯性系下的变换规律。相对论性速度、加速度对电磁场的影响,以及电磁场与能量动量的相对论性关系都将得到深入剖析。本章是连接经典电磁学与现代物理学的桥梁。 第十章:物质中的电磁场 当电磁场存在于具有复杂材料性质的介质中时,描述起来将更加复杂。本章将深入研究电磁场在等离子体、非线性介质、色散介质等特殊物质中的传播和行为。我们将学习如何处理材料的电磁响应,如电导率、介电常数、磁导率随频率、电场强度等因素的变化。本章的内容对于理解激光与物质的相互作用、电磁波在等离子体中的传播、以及光学材料的设计等都具有重要意义。 第十一章:波导与谐振腔 本章将探讨电磁波在有限空间内的约束传播。波导的形成原理、模式分析、传输特性以及损耗等都将得到详尽介绍。谐振腔作为电磁波的储存和振荡装置,其工作原理、品质因数以及在微波器件中的应用也将被深入探讨。本章内容是理解微波技术、射频工程等领域的基础。 第十二章:电磁场与物质的相互作用(续)——光与物质的相互作用 在深入研究了宏观电磁场与物质的相互作用后,本章将侧重于电磁波(特别是光波)与物质的微观相互作用。我们将探讨光在物质中的吸收、发射、散射等现象,以及其与原子、分子能级的关系。量子光学的基础概念,如光子、量子相干性等,也将在此得到初步介绍。本章是理解光学现象、光电子学以及激光原理的关键。 结语 《电磁学与电动力学》第二版教材及其配套习题解答,是一套集理论深度、广度与实用性于一体的学习资源。通过对上、下两册内容的系统学习,并结合习题解答中的深入解析,读者将能够建立起对电磁现象的全面而深刻的理解,为进一步深入学习物理学及相关工程技术领域打下坚实的基础。这套书籍不仅仅是一本教科书,更是一位循循善诱的导师,引领您探索无穷无尽的电磁世界,领略科学的魅力。