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目 录6

第三篇电磁学6

第一部分真空中的静电场6

第十章库仑定律电场强度6

目的与要求6

§10.1 电荷库仑定律6

10.1.1两种电荷6

10.1.2物质的电结构7

10.1.3电量守恒定律8

10.1.4点电荷8

10.1.5库仑定律9

§10.2 电场 电场强度15

10.2.1 电场15

10.2.2 电场强度16

10.2.3场强迭加原理20

§10.3 场强的计算21

10.3.1点电荷系的电场21

10.3.2任意带电体的电场28

第十一章高斯定理51

目的与要求51

§11.1 电力线 电通量52

11.1.1 电力线52

11.1.2电通量57

§11.2 高斯定理61

11.2.1通过以点电荷为球心的球面的电通量62

11.2.2通过包围点电荷的任意闭合面的电通量64

11.2.3通过不包围点电荷的任意闭合面的电通量65

11.2.4一般电场中通过闭合面的电通量65

11.2.5几点说明67

*11.2.6高斯定理的证明68

11.2.7用高斯定理说明电力线的一些性质71

§11.3应用高斯定理求电场强度举例74

第十二章电位99

目的与要求99

§12.1 电场力的功 电场强度的环流100

12.1.1 电场力功的特点100

12.1.2电场强度的环流103

§12.2 电位差及电位106

12.2.1 电位能（差）106

12.2.2电位差109

12.2.3 电位110

12.2.4 电荷在电场力作用下的运动趋向112

§12.3 电位（差）的计算115

12.3.1场强积分法115

12.3.2点电荷电位迭加法120

12.4.1等位面128

§12.4 等位面电位梯度128

12.4.2等位面与电力线的关系130

12.4.3电位梯度134

§12.5 带电粒子在电场中的运动142

12.5.1带电粒子以初速Vo进入匀强电场，Vo与E143

同向143

12.5.2带电粒子以初速Vo进入匀强电场，Vo⊥E146

12.5.3 电偶极子在匀强电场中149

复习题一158

第二部分导体与介质165

第十三章静电场中的导体165

目的与要求165

§13.1 导体的静电平衡165

13.1.1导体的电结构165

13.1.2导体的静电平衡状态166

§13.2 静电平衡导体的一些电性质168

13.1.3导体的静电平衡条件168

13.2.1整个导体是一个等位体169

13.2.2导体外紧靠导体表面处的场强处处与169

导体表面垂直169

13.2.3导体内部没有净电荷，电荷只能分布于170

导体表面170

13.2.4导体表面的场强与该处的电荷面密度170

成正比170

13.2.5孤立导体表面尖处（曲率大处）的电荷面173

密度大173

§13.3 静电平衡导体的一些应用177

13.3.1尖端放电177

13.3.2静电屏蔽178

13.3.3范德格拉夫静电起电机182

§13.4导体问题求解举例183

第十四章静电场中的电介质202

目的与要求202

§14.1 电介质及其极化203

14.1.1介质对电场的影响，介电常数203

14.1.2介质的电结构206

14.1.3电介质的极化208

14.1.4电极化强度210

14.1.5极化强度与极化电荷的关系211

§14.2 有介质时的高斯定理、电位移矢量215

14.2.1有介质时的电场、电极化率215

14.2.2电极化率与εγ的关系216

14.2.3有介质时的高斯定理220

§14.3介质问题求解举例224

14.4.1压电体233

14.4.2铁电体233

*§14.4 几种特殊电介质233

14.4.3驻极体235

第十五章电容电场能量240

目的与要求240

§15.1 电容器240

15.1.1 电容器的电容量240

15.1.2电容量的计算243

§15.2 电容的串并联254

15.2.1并联254

15.2.2串联255

§15.3 电场的能量场能密度262

15.3.1电容器的能量263

15.3.2电场的能量、电场能量密度265

复习题二276

目的与要求285

第十六章稳恒电流的基本规律285

第三部分稳恒电流285

§16.1 电流、电流密度286

16.1.1 电流286

16.1.2 电流强度286

16.1.3 电流密度287

16.1.4电流密度与微观量的关系290

§16.2 稳恒电流的条件292

16.2.1连续性方程292

16.2.2稳恒电流的条件293

§16.3 欧姆定律及其微分形式焦耳定律295

16.3.1欧姆定律295

16.3.2欧姆定律的微分形式299

16.3.3电流的功和功率300

16.3.4焦耳定律301

16.4.1 电源304

§16.4 电源电动势304

16.4.2电动势307

§16.5闭合电路的欧姆定律309

§16.6一段有源电路的欧姆定律313

§16.7金属导电的经典电子理论319

§16.8 逸出功温差电现象323

16.8.1 电子的逸出功323

*16.8.2接触电位差325

*16.8.3温差电现象328

复习题三334

第四部分电流与磁场338

第十七章稳恒电流的磁场338

目的与要求338

§17.1 基本磁现象339

17.1.1早期发现的磁现象339

17.1.2十九世纪初期的几个重要发现340

17.1.3安培的分子电流假说343

§17.2 磁场磁感应强度344

17.2.1磁场344

17.2.2磁感应强度345

§17.3 磁通量磁场的高斯定理348

17.3.1磁力线348

17.3.2磁通量350

17.3.3磁场的高斯定理353

§17.4 毕奥－沙伐尔－拉普拉斯定律355

17.4.1毕－沙－拉定律355

17.4.2载流直导线的磁场358

17.4.3圆形载流线圈轴线上的磁场362

17.4.4载流螺线管的磁场368

*17.4.5运动电荷的磁场376

§17.5 安培环路定理382

17.5.1载流长直导线周围磁场中B的环流383

17.5.2安培环路定理387

§17.6 用安培环路定理求磁感强度388

17.6.1无限长圆柱面电流的磁场389

17.6.2载流螺绕环的磁场391

17.6.3载流无限长密绕螺线管的磁场394

第十八章磁场对运动电荷（电流）的作用406

目的与要求406

§18.1 洛仑兹力带电粒子在磁场中的运动407

18.1.1 洛仑兹力407

18.1.2带电粒子在磁场中的运动410

§18.2 带电粒子在电场、磁场中运动的应用实例415

18.2.1回旋加速器415

18.2.2质谱仪417

18.2.3速度选择器419

*18.2.4磁聚焦420

§18.3霍耳效？422

§18.4 磁场对载流导线的作用力——安培力427

18.4.1安培力427

18.4.2平行载流长直导线的相互作用力432

18.4.3电流单位“安培”的定义435

§18.5 磁场对载流线圈的作用437

18.5.1磁场对载流线圈的作用438

18.5.2磁电式电流计442

18.5.3直流电动机基本原理445

*§18.6 磁力的功448

18.6.1载流导线在磁场中移动时磁力的功449

18.6.2载流线圈在磁场中转动时磁力的功450

复习题四459

目的与要求471

第十九章磁介质471

第五部分磁介质471

§19.1 磁介质及其磁化472

19.1.1磁介质对磁场的影响， 磁导率472

19.1.2磁介质的分类474

19.1.3磁介质的电结构、分子磁矩476

19.1.4磁介质的磁化476

§19.2 有介质时的安培环路定理484

19.2.1有介质时的磁场484

19.2.2有介质时的安培环路定理484

§19.3 铁磁质490

19.3.1宏观特性490

19.3.2磁畴496

20.1.1现象502

§20.1 电磁感应现象502

目的与要求502

第二十章电磁感应的基本规律502

第六部分电磁感应502

20.1.2对现象的分析504

§20.2 电磁感应定律505

20.2.1感应电动势的大小505

20.2.2感应电动势的方向——楞次定律506

20.2.3与能量守恒定律的关系509

20.2.4电磁感应定律509

§20.3 电磁感应的应用520

20.3.1交流发电机的原理520

20.3.2测量磁通量523

20.3.3涡电流525

§20.4 动生电动势530

20.4.1动生电动势的大小、方向530

20.4.2 用金属电子理论解释532

20.4.3能量关系535

§20.5 感生电动势538

20.5.1感应电场（涡旋电场）538

20.5.2电子感应加速器546

第二十一章电感磁场能量557

目的与要求557

§21.1 自感应557

21.1.1 自感现象557

21.1.2自感系数559

21.1.3计算举例561

§21.2 互感应567

21.2.1互感现象567

21.2.2互感系数567

§21.3 磁场的能量573

21.3.1载流线圈的磁能574

21.3.2磁能密度575

§21.4 过渡过程578

21.4.1L-R电路的过渡过程579

*21.4.2 C-R电路的过渡过程583

复习题六591

第七部分电磁场方程组598

第二十二章电磁场方程组598

目的与要求598

§22.1 位移电流598

22.1.1对安培环路定理的简单回顾599

22.1.2用到开口电路时的矛盾600

22.1.3位移电流602

22.1.4全电流606

§22.2麦克斯韦方程组610

习题和复习题答案619