大學物理（第三捲）：電磁學/iCourse教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

鬍海雲，吳曉麗，繆勁鬆 編

圖書標籤:

• 大學物理
• 電磁學
• iCourse
• 物理學
• 教材
• 高等教育
• 理工科
• 大學
• 電磁場理論
• 物理

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040475982

版次：1

商品編碼：12176667

包裝：平裝

叢書名： iCourse教材

開本：16開

齣版時間：2017-07-01

用紙：膠版紙

正文語種：中文

內容簡介

　　《大學物理（第三捲）：電磁學/iCourse教材》包括質點力學、剛體力學、連續體力學、氣體動理論、熱力學基礎。各章後均有本章提要、思考題和習題，書末備有習題參考答案和活頁作業單。

目錄

緒論

第1章 靜電場
1．1 庫侖定律
1．1．1 電荷
1．1．2 庫侖定律
1．1．3 電場力的疊加原理
1．2 電場電場強度
1．2．1 電場
1．2．2 電場強度
1．2．3 電場強度的計算
1．3 靜電場的高斯定理
1．3．1 電場綫
1．3．2 電場強度通量
1．3．3 高斯定理
1．3．4 利用高斯定理求靜電場的分布
1．4 靜電場的環路定理電勢
1．4．1 靜電場的環路定理
1．4．2 靜電勢能
1．4．3 電勢和電勢差
1．4．4 電勢的計算
1．4．5 等勢麵
1．4．6 電勢梯度
1．5 靜電場中的電偶極子
1．5．1 電偶極子在外電場中所受的力矩
1．5．2 電偶極子在外電場中的電勢能
本章提要
思考題
習題

第2章 靜電場中的導體和電介質
2．1 靜電場中的導體
2．1．1 導體的靜電平衡條件
2．1．2 靜電平衡時導體上電荷的分布
2．1．3 靜電屏蔽
2．1．4 有導體存在時靜電場量的計算
2．1．5 靜電技術在實際中的應用
2．2 靜電場中的電介質
2．2．1 電介質對電場的影響
2．2．2 電介質的極化
2．2．3 電極化強度
2．3 有介質時的高斯定理
2．3．1 電位移和有電介質時的高斯定理
2．3．2 有電介質時高斯定理的應用
2．3．3 靜電場的邊界條件
2．4 電容電容器
2．4．1 孤立導體的電容
2．4．2 電容器的電容
2．4．3 電容器的連接
2．4．4 電容的計算及應用
2．5 靜電場的能量
2．5．1 電荷係的靜電能
2．5．2 電容器的能量
2．5．3 靜電場的能量能量密度
本章提要
思考題
習題

第3章 恒定磁場
3．1 恒定電流
3．1．1 電流電流密度
3．1．2 歐姆定律的微分形式
3．1．3 電源和電動勢
3．2 磁場磁感應強度
3．2．1 磁的基本現象
3．2．2 磁場與磁感應強度
3．2．3 磁感應綫
3．3 畢奧-薩伐爾定律
3．3．1 畢奧-薩伐爾定律
3．3．2 畢奧-薩伐爾定律的應用
3．3．3 運動電荷産生的磁場
3．4 磁場的高斯定理和安培環路定理
3．4．1 磁通量磁場的高斯定理
3．4．2 安培環路定理
3．4．3 安培環路定理的應用
3．5 磁場對載流導綫的作用
3．5．1 安培力
3．5．2 磁場對載流綫圈的作用
3．6 磁場對運動電荷的作用
3．6．1 洛倫茲力
3．6．2 帶電粒子在磁場中的運動
3．6．3 應用實例
3．7 磁場中的磁介質
3．7．1 磁介質對磁場的影響
3．7．2 磁介質的磁化
3．7．3 磁化強度矢量M與磁化電流
3．7．4 有磁介質時的安培環路定理磁場強度矢量H
3．7．5 鐵磁質
本章提要
思考題
習題

第4章 電磁感應和電磁場
4．1 法拉第電磁感應定律
4．1．1 電磁感應現象
4．1．2 法拉第電磁感應定律
4．1．3 楞次定律
4．2 動生電動勢和感生電動勢
4．2．1 動生電動勢
4．2．2 感生電動勢
4．2．3 感生電場
4．2．4 渦電流及電磁阻尼
4．3 自感與互感
4．3．1 自感
4．3．2 互感
4．4 磁場的能量和能量密度
4．5 麥剋斯韋方程組電磁波
4．5．1 位移電流
4．5．2 安培環路定理的普遍錶達式
4．5．3 麥剋斯韋方程組
4．5．4 電磁波
4．6 超導
4．6．1 超導體的物理特性
4．6．2 BCS理論簡介
4．6．3 約瑟夫森效應
4．6．4 超導在技術中的應用
本章提要
思考題
習題
附錄
常用物理常量錶
常用數值錶
習題答案
索引
參考文獻

大學物理（第三捲）：電磁學/iCourse教材 簡介 核心內容聚焦： 本教材係統地闡述瞭經典電磁學的基本理論、定律及其在不同場景下的應用，旨在為理工科專業學生提供堅實的電磁學基礎。全書結構嚴謹，邏輯清晰，尤其注重理論推導的完整性與物理圖像的直觀性。 --- 第一部分：靜電場與庫侖定律 本捲的開篇建立在對電荷、電荷守恒以及電荷相互作用的深刻理解之上。 1. 電荷與電場強度： 詳細介紹瞭電荷的性質（如電荷的量子化與守恒），並引入瞭電場的概念。電場被定義為一種描述電荷間超距作用的物理實體。通過矢量分析，精確定義瞭電場強度 $mathbf{E}$，並探討瞭電場綫的特性，用以直觀地描繪電場的空間分布和方嚮。 2. 庫侖定律： 作為靜電學的基石，庫侖定律被詳盡闡述，不僅給齣瞭兩個點電荷間作用力的定量錶達式，還討論瞭其矢量性質。在此基礎上，教材通過微元法和積分技術，計算瞭常見帶電體（如均勻帶電細綫、圓盤、球殼等）所産生的電場強度分布。 3. 電勢與等勢麵： 為瞭簡化電場分析，引入瞭標量物理量——電勢 $V$。教材清晰地闡釋瞭電場力做功與電勢差之間的關係，定義瞭電勢的參考點。等勢麵的概念被引入，並證明瞭電場綫總是垂直穿過等勢麵。通過 $mathbf{E} = - abla V$ 的關係，建立瞭電場強度與電勢之間的微分聯係，強調瞭勢能的概念在保守場分析中的重要性。 4. 高斯定律及其應用： 高斯定律被視為電場分析的核心工具。教材首先闡述瞭電通量 $Phi_E$ 的定義，隨後嚴格證明瞭高斯定律的普遍適用性。重點在於運用高斯定律的對稱性簡化計算，係統地解決瞭無限長均勻帶電直綫、均勻帶電球體（內部和外部）等經典問題的電場分布問題，展示瞭該定律在求解特定幾何結構下的強大威力。 --- 第二部分：靜磁場與安培定律 進入第二部分，研究不隨時間變化的電流所産生的磁場，即靜磁場。 1. 穩恒電流與磁場： 討論瞭穩恒電流的特性，如電流密度 $mathbf{J}$。磁場 $mathbf{B}$ 被定義為描述磁效應的基本物理量。教材從實驗現象齣發，引入瞭畢奧-薩伐爾定律（Biot-Savart Law），該定律是計算特定電流元産生磁場的基礎，並被用於計算直導綫、圓電流環等簡單結構産生的磁場。 2. 安培定律： 作為磁場的積分形式基本定律，安培定律 $oint mathbf{B} cdot dmathbf{l} = mu_0 I_{穿}$ 被詳細介紹。教材強調瞭安培定律與高斯定律在數學形式上的相似性。通過應用安培定律，高效求解瞭無限長直導綫、長直螺綫管以及均勻磁場中的電流元所受的安培力。 3. 磁介質中的磁場： 引入瞭磁化強度 $mathbf{M}$ 的概念，描述瞭材料內部磁矩的取嚮。定義瞭磁感應強度 $mathbf{B}$、磁場強度 $mathbf{H}$ 之間的關係 $mathbf{B} = mu_0 (mathbf{H} + mathbf{M})$。分類討論瞭順磁質、抗磁質和鐵磁質的宏觀響應，並探討瞭磁介質內部磁場的計算方法。 4. 磁力： 闡述瞭磁場對運動電荷的作用力——洛倫茲力（Lorentz Force），並探討瞭磁場對載流導綫的作用力，推導齣安培力定律。重點分析瞭電磁場中帶電粒子在均勻或非均勻磁場中的運動軌跡，如迴鏇運動、迴鏇加速器原理等。 --- 第三部分：電磁感應與麥剋斯韋方程組的建立 本部分是電磁學從靜態走嚮動態的關鍵轉摺點，引入瞭變化的電磁場概念。 1. 法拉第電磁感應定律： 基於法拉第的實驗觀察，係統闡述瞭磁通量的變化如何産生電動勢。詳細推導瞭感應電動勢的數學錶達式 $mathcal{E} = -dPhi_B/dt$，並從能量守恒的角度深入理解瞭負號的物理意義（楞次定律）。教材通過自感和互感現象，定義瞭自感係數 $L$ 和互感係數 $M$，並分析瞭RL電路中的瞬態響應。 2. 麥剋斯韋方程組（積分形式）： 總結瞭前述所有電磁定律，並引入瞭麥剋斯韋對安培定律的關鍵修正——位移電流 $epsilon_0 frac{partial mathbf{E}}{partial t}$。最終，將電磁學的所有基本規律統一於四組宏觀的、適用於宏觀連續介質的麥剋斯韋方程組（積分形式）： 庫侖定律/高斯定律 磁場的高斯定律 法拉第感應定律 修正後的安培定律 3. 場的能量與動量： 討論瞭電磁場本身的能量密度 $u = frac{1}{2}(epsilon_0 E^2 + frac{1}{mu_0} B^2)$，並引入瞭坡印亭（Poynting）矢量 $mathbf{S}$，用以描述電磁能的傳輸方嚮和強度（能流密度）。 --- 第四部分：電磁波的産生與傳播 麥剋斯韋方程組的內在一緻性必然導緻波現象的預言。 1. 麥剋斯韋方程組（微分形式）： 將積分形式的方程組轉化為在空間中任意一點有效的微分形式，這是分析復雜場結構和波動性的基礎。 2. 自由空間中的電磁波： 嚴格地從麥剋斯韋方程組的微分形式齣發，推導齣均勻、無源、無介質空間中電場 $mathbf{E}$ 和磁場 $mathbf{B}$ 必須滿足的波動方程： $$ abla^2 mathbf{E} - mu_0 epsilon_0 frac{partial^2 mathbf{E}}{partial t^2} = 0$$ $$ abla^2 mathbf{B} - mu_0 epsilon_0 frac{partial^2 mathbf{B}}{partial t^2} = 0$$ 由此得齣電磁波的速度 $c = 1/sqrt{mu_0 epsilon_0}$，並驗證瞭電磁波是橫波，且 $mathbf{E}$、$mathbf{B}$ 相互垂直並與傳播方嚮垂直。 3. 電磁波的性質與輻射： 詳細討論瞭平麵電磁波的性質，包括能流（坡印亭矢量）與電磁波強度的關係。闡述瞭電磁波的能量、動量和輻射壓。通過分析簡諧平麵波的傳播特性，為後續的波動光學打下堅實基礎。 4. 導波與電磁場在邊界上的行為： 初步探討瞭電磁場在導體和介質分界麵上的反射與摺射條件（邊界條件），並簡要介紹瞭在特定約束（如金屬波導）下電磁場的傳播特性。 --- 教材特色： 本教材的特點在於其嚴格的數學推導與清晰的物理圖像的結閤。通過大量的數學物理方法（如矢量分析、偏微分方程）的應用，確保瞭理論的嚴密性。同時，每章後附帶的典型例題和習題不僅檢驗瞭對基本公式的掌握，更引導學生深入理解物理機製，是為理工科學習者準備的係統性電磁學深度學習資源。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計也很值得稱贊。紙張的質感很好，印刷清晰，字體大小適中，長時間閱讀也不會感到疲勞。封麵設計也比較簡潔大氣，符閤一本學術教材應有的風格。更重要的是，書本的開本大小也很閤適，既方便攜帶，又能在翻閱時提供良好的閱讀體驗。在內容的細節處理上，這本書也做得非常到位。比如，每個公式的推導過程都用瞭獨立的框格標齣，方便查找和復習。章節的標題和副標題也劃分得非常清晰，目錄也做得非常詳盡，讓我可以快速地找到自己想要學習的內容。我之前看的一些教材，常常會因為排版混亂、印刷模糊而影響閱讀體驗，但這本書在這方麵做得非常齣色，讓我能夠全身心地投入到知識的學習中。雖然這是一本以內容為核心的書籍，但良好的裝幀設計無疑為它增添瞭更多價值，讓它成為瞭一本令人賞心悅目的學習工具。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是打開瞭新世界的大門！我一直對物理學充滿好奇，但接觸電磁學這部分時，總覺得概念抽象，公式推導也繞得我頭疼。拿到這本《大學物理（第三捲）：電磁學/iCourse教材》後，我纔真正體會到什麼是“撥雲見日”。它不像我之前看的一些教材那樣，上來就堆砌公式和定理，而是非常注重從物理現象齣發，一步步引導讀者去理解。比如講到電場和磁場的時候，作者用瞭很多生動形象的比喻，甚至還結閤瞭一些實際應用的例子，比如磁懸浮列車、電磁爐等等，讓我覺得這些看似高深的理論其實離我們的生活並不遙遠。而且，書中的圖示和插畫也特彆精良，綫條清晰，結構完整，完美地輔助瞭我對空間電荷分布、磁感綫分布等復雜圖像的理解。最重要的是，它沒有一味地追求難度，而是把知識點拆解得很細緻，每一步的邏輯都銜接得非常緊密，讓我能夠跟著作者的思路，一點一點地構建起對電磁學的認知體係。我常常在深夜裏，手捧著這本書，一邊看一邊做筆記，那種豁然開朗的感覺，真的非常滿足。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我當初選這本書的時候，有一點點被“iCourse教材”這個名字吸引。我平時挺喜歡綫上學習，覺得這種結閤綫上綫下的模式會比較新穎。拿到實體書之後，確實發現瞭它在這方麵的優勢。雖然我還沒來得及深入探索iCourse的綫上資源，但從書本的內容編排上，就能感受到它與綫上學習的聯動性。比如，每章節後麵都標注瞭相關的視頻講解和習題鏈接，這對我這種需要多維度學習的學生來說，簡直是福音。以往看書遇到不懂的地方，可能隻能乾著急，現在可以直接掃碼或者點擊鏈接去聽老師講解，這種即時性的反饋和補充，大大提高瞭我的學習效率。而且，書中的習題設計也很彆緻，不僅僅是套用公式，很多題目都考察瞭對概念的理解和應用能力，有些題目甚至需要結閤書本之外的一些常識去思考。我感覺作者真的花瞭很多心思，不僅僅是傳授知識，更是希望培養我們解決實際問題的能力。雖然我對綫上的課程內容還沒有完全體驗，但光憑這本教材的紮實內容和創新的學習模式，我已經對它充滿期待瞭。

評分☆☆☆☆☆

從內容質量上來說，這本書絕對是無可挑剔的。作為一本大學物理教材，它在電磁學部分的覆蓋麵非常廣，從靜電場、靜磁場，到變化的電磁場，再到電磁波，幾乎涵蓋瞭本科階段電磁學的所有核心內容。而且，每一部分的講解都非常深入，不隻是點到為止，而是會追根究底，解釋清楚概念的來源和物理意義。我特彆欣賞它在推導公式時的嚴謹性，每一個步驟都清晰明瞭，讓你知道這個公式是如何得齣的，而不是直接給齣結果。對於一些重要的定理和定律，作者還會從不同的角度進行解釋，提供多種理解方式，極大地滿足瞭不同學習風格的學生的需求。我常常會在遇到難點時，反復閱讀書中的解釋，總能從中找到新的啓示。而且，書中的例題也非常經典，很多都是曆年來一些名校的考題，通過對這些例題的學習，我不僅鞏固瞭知識，還掌握瞭解決這類問題的常用方法和技巧，這對於我備考非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶來的最直接的感受就是“踏實”。我之前讀過一些物理教材，內容跳躍性比較大，有時候看完一個章節，感覺自己好像懂瞭，但一做題就懵瞭。這本書完全沒有這個問題。它循序漸進，邏輯性極強，每一部分都建立在前一部分的基礎上，讓你感受到知識的層層遞進。我尤其喜歡它在引入新概念時，會先迴顧相關的舊知識，然後自然而然地引齣新概念。比如在講到變化的磁場産生電場時，它會先復習磁場的性質，再引入法拉第電磁感應定律，整個過程非常流暢，不會讓人覺得生搬硬套。而且，這本書的語言風格也比較嚴謹，但又不失易懂，沒有過多的學術術語堆砌，而是用清晰準確的語言解釋復雜的物理現象。我印象最深刻的是關於電磁波的章節，作者詳細地講解瞭麥剋斯韋方程組如何預言瞭電磁波的存在，以及電磁波的傳播特性，讓我覺得物理學的魅力在於它的統一性和預言性。雖然我是一名普通學生，但這本書讓我感受到瞭科學研究的嚴謹和深刻。