电磁场(第二版2版) 雷银照 高等教育出版社 高校电气信息类专业电磁场课程教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040305210

商品编码：27818115089

丛书名： 电磁场 第二版

 

基本信息

 

书名:普通高等教育“十一五”国家级规划教材：电磁场（第2版）

：36.20元

作者:雷银照

出版社：高等教育出版社

出版日期：2010-12-01

ISBN：9787040305210

字数：

页码：360

版次：2

装帧：

开本：16开

商品标识：jd10554091

 

目录

 

绪论

第1章 矢量分析
1.1 场的描述
1.2 场的几何表示
1.2.1 等值面
1.2.2 矢量线
1.2.3 箭头图
1.3 标量场的梯度
1.4 矢量场的散度
1.5 矢量场的旋度
1.6 矢量场解的性定理
1.7 边界条件
1.7.1 法向边界条件
1.7.2 切向边界条件
小结
习题
第2章 静电场
2.1 真空中的静电场
2.1.1 库仑定律
2.1.2 电场强度
2.1.3 电场强度的散度和旋度
2.2 电位及其方程
2.2.1 电位的引入
2.2.2 电位的方程
2.2.3 由电场强度求电位
2.2.4 静电位能
2.3 电偶极子
2.3.1 电偶极子产生的电场
2.3.2 外电场中的电偶极子
2.4 电介质中的静电场
2.4.1 电介质的极化
2.4.2 极化电荷产生的电场
2.4.3 电介质中的场方程
2.5 电场边界条件
2.5.1 切向边界条件
2.5.2 法向边界条件
2.5.3 导体和电介质边界面上的边界条件
2.5.4 关于边界条件的说明
2.6 静电场解的性定理
2.7 静电场的求解方法
2.7.1 求解方法简介
2.7.2 镜像法
2.7.3 分离变量法
2.8 电场能量
2.9 导体系统的电容
2.9.1 电容
2.9.2 部分电容
2.10 带电体受到的电场力
2.10.1 用电场强度定义式计算电场力
2.10.2 用虚功理计算电场力
小结
习题
第3章 稳恒电场
3.1 连续性方程
3.2 欧姆定律的微分形式
3.3 导体中自由电荷的分布
3.4 稳恒电场的性质
3.4.1 稳恒电场的分布
3.4.2 稳恒电流的分布
3.5 稳恒电场的边值问题
3.5.1 稳恒电场的方程
……
第4章 稳恒磁场
第5章 时变电磁场
第6章 电磁波的传播
第7章 电磁波的辐射
第8章 超导电性

 

内容简介

 

本书根据教育部高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导分委员会制订的《“电磁场”课程教学基本要求》编写。全书阐述宏观电磁场的基本理论，共有8章，分别是矢量分析，静电场，稳恒电场，稳恒磁场，时变电磁场，电磁波的传播，电磁波的辐射，超导电性。每章后均附有小结和习题，书后有习题答案和名词索引。《电磁场(第2版)》可作为高等学校电气信息类专业电磁场课程的教材或教学参考书，也可供有关工程技术人员参考。

探索神秘的电磁世界：揭示物质运动与能量传输的奥秘 电磁场，这一在现代科技中扮演着至关重要角色的概念，它无处不在，从手机通信到核磁共振成像，从电力传输到光纤网络，无不依赖于电磁场的奇妙作用。理解电磁场，就是打开了一扇通往物质运动规律和能量传输机制的窗口，是现代科学技术发展不可或缺的基础。本书旨在带领读者深入探索这个充满魅力的领域，揭示隐藏在日常现象背后的深刻原理。 第一部分：静电场——秩序的开端 本部分将从最基本、最静止的电荷状态出发，构建起对电磁场初步的认识。我们将首先介绍电荷的性质，这是电磁现象的源头。通过对库仑定律的深入剖析，我们将理解两个点电荷之间的相互作用力如何与电荷量和距离相关，从而为后续的学习奠定定量基础。 接着，我们将引入电场线的概念。这是一种直观描述电场分布的工具，它能帮助我们形象地理解电场强度的大小和方向。通过分析不同电荷分布（如点电荷、线电荷、面电荷）产生的电场，我们将掌握如何运用叠加原理计算复杂电荷系统的电场。 电势能和电势的概念随后展开。我们知道，电荷在电场中会拥有一定的能量，而电势则是在单位电荷上所具有的能量。通过对电势的理解，我们可以更方便地分析电荷的运动趋势。特别是，我们还将探讨等势面的概念，它能够帮助我们简化对电场的分析，如同等高线简化地形分析一样。 高斯定理是静电场理论中的一个强大工具。它将电场通量与包围电荷的联系起来，提供了一种计算对称性电场的新视角，尤其在处理具有高度对称性的问题时，高斯定理能极大地简化计算过程。我们将通过丰富的实例，展示如何运用高斯定理解决实际问题。 最后，本部分还将触及电容器及其充放电过程。电容器作为储存电能的关键元件，其工作原理与电场紧密相关。我们将详细分析电容器的结构、电容的定义，以及在不同电路中的充放电动态过程，理解电荷在电容器中积累与释放的规律。 第二部分：静磁场——运动的涟漪 当电荷开始运动时，便会产生磁场。本部分将聚焦于静磁场的产生及其特性。我们将从安培定律开始，认识到电流是磁场的源头。安培定律告诉我们，电流在周围空间产生的磁场强度与电流大小和路径相关。我们将学习如何利用安培定律计算稳恒电流（如长直导线、载流线圈、螺线管）产生的磁场。 磁场线是描述磁场分布的另一种重要工具，它形象地展现了磁场的方向和强弱。与电场线不同，磁场线总是闭合的，这是磁单极子不存在的直接体现。我们将分析各种常见载流结构产生的磁场分布，加深对磁场线的理解。 磁通量是描述穿过某个面的磁场强度总和的概念。它在法拉第电磁感应定律中扮演着核心角色。本部分将介绍磁通量的计算方法，以及磁场对运动电荷的作用力，即洛伦兹力。洛伦兹力是理解带电粒子在磁场中运动的基础，它解释了许多重要的物理现象，如霍尔效应。 我们将深入探讨磁场对载流导线的作用力，这是电动机工作原理的核心。通过分析力的方向和大小，我们可以理解电流与磁场是如何相互作用产生宏观运动的。 第三部分：电磁场理论——统一的乐章 随着对静电场和静磁场的深入理解，我们开始将它们联系起来。本部分将引入麦克斯韦方程组，这是描述电磁现象的基石。麦克斯韦方程组以简洁而优美的数学形式，统一了电场、磁场、电荷和电流之间的关系，揭示了电磁现象的内在联系。 我们将逐一解析麦克斯韦方程组的四个方程，理解它们各自的物理意义。高斯电场方程描述了电场与电荷的关系；高斯磁场方程表明了磁单极子的不存在；法拉第电磁感应方程揭示了变化的磁场如何产生电场；安培-麦克斯韦方程则阐述了电流和变化的电场如何产生磁场。 电磁场理论最令人振奋的推论之一是电磁波的存在。麦克斯韦方程组预言了电磁波的存在，并且其传播速度恰好等于光速，从而揭示了光本质上是一种电磁波。我们将学习电磁波的产生、传播形式（横波）、速度以及不同类型的电磁波（如无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、伽马射线）的特点和应用。 第四部分：交变电磁场与电磁波的传播——动态的世界 本部分将进一步深入交变电磁场和电磁波的传播。我们将分析交流电的产生和特性，以及RLC电路中的电场和磁场是如何随时间周期性变化的。电感和电容在交流电路中的作用将得到详细阐述，包括其阻抗特性和在谐振电路中的应用。 电磁波的传播是本部分的核心内容。我们将探讨均匀介质中电磁波的传播，理解其速度、波长和频率之间的关系。当电磁波遇到不同介质界面时，会发生反射和折射现象，我们将分析这些现象的规律。 电磁波的能量和动量也是重要的研究课题。电磁波携带能量，并且能够对物体产生压力。我们将学习如何计算电磁波的能量密度和能流密度，理解电磁波的能量传输机制。 第五部分：应用与实践——科技的驱动力 理解了电磁场的理论基础后，本部分将着眼于其在现代科技中的广泛应用。我们将探讨电磁场在通信技术中的作用，如无线通信、光纤通信等。从手机信号的传递到互联网数据的传输，电磁场无处不在，支撑着现代信息社会的运转。 电磁场在能源领域的应用也将得到介绍，例如发电、输电以及各种电力设备的工作原理。电动机、发电机、变压器等设备都巧妙地利用了电磁场效应。 此外，我们还将涉猎电磁场在医学成像（如核磁共振成像）、材料科学、以及日常生活中的各种应用，例如电磁炉、微波炉等。这些应用充分展现了电磁场作为一种基本物理现象，在推动科技进步和改善人类生活方面所发挥的巨大作用。 本书力求在理论讲解清晰的基础上，辅以大量的例题和习题，帮助读者巩固所学知识，培养分析和解决问题的能力。通过循序渐进的学习，希望读者能够掌握电磁场的基本理论，理解其深刻的物理内涵，并能将其应用于未来的学习和实践中。

评分☆☆☆☆☆

作为一本服务于电气信息类专业的教材，它在应用导向上也做到了恰到好处的平衡。虽然理论推导占据了主体篇幅，但书中的一些拓展讨论和课后习题，明显地指向了实际工程中的应用方向。比如，在讨论传输线理论时，对阻抗匹配和反射系数的分析，虽然没有深入到射频电路设计的细节，但已经提供了足够的理论工具去理解信号完整性的基础问题。对于我们这些未来可能要从事通信或电子设计工作的学生来说，这种理论与实践的衔接至关重要。它告诉你，为什么电磁理论不仅仅是物理学家的浪漫，更是现代电子设备高效运行的基石。我特别欣赏它在介绍波的传播时，对不同情况（如自由空间、导体内、介质中）的对比分析，这直接对应了我们日常接触到的信号传输环境。这种“知其然，更知其所以然”的教学设计，极大地提升了学习的内驱力，让人明白所学知识的真正价值所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我留下了深刻的第一印象，那种简洁中透着严谨的理工科书籍特有的气息，让人一看就知道这不是一本轻松读物，而是真刀真枪的专业教材。我记得当初在图书馆里翻开它的时候，那种扑面而来的知识密度感，让我不禁深吸一口气。它不像一些市面上流行的科普读物那样，试图用生动的比喻来稀释复杂的理论，而是毫不保留地直陈电磁场世界的奥秘。初学者可能会觉得开篇有点吃力，公式推导和矢量分析的场景如同迷雾中的航行，需要极高的专注度。但正是这种不妥协的态度，奠定了扎实的理论基础。我特别欣赏作者在引入新概念时所展现的逻辑连贯性，仿佛每一步都是精妙的棋局，环环相扣，没有丝毫的跳跃或含糊不清之处。即便是那些看似抽象的边界条件处理，书中也给出了详尽的几何图形和坐标系选择的讨论，这对于后续理解麦克斯韦方程组在不同介质交界面上的应用至关重要。阅读过程需要经常停下来，拿起笔在草稿纸上演算一遍，否则很容易在复杂的数学推导中迷失方向。这本教材的价值，正是在于它要求读者主动参与到知识的构建过程中，而不是被动地接受信息。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和符号规范性达到了教科书应有的最高标准，这对于一门高度依赖精确数学表达的学科来说，是不可或缺的优点。我很少遇到需要费力去分辨某个下标或角标的模糊不清的情况，印刷质量非常清晰，即便是那些密集的傅里叶变换或者勒让德多项式的展开式，也能一目了然。更值得称道的是，插图的质量。虽然电磁场本身是看不见摸不着的，但书中对电场线、磁力线以及波的传播方向的矢量图绘制得极其到位，它们不仅仅是装饰，更是帮助我们进行空间想象的有力工具。特别是关于坡印廷矢量和亥姆霍兹方程的图形化解释，比单纯的文字描述要高效得多。我甚至会花时间去研究那些二维场分布图的等值线密度，试图从中解读出场强的梯度变化规律。这种对细节的关注，体现了编者对教学质量的极致追求。它不是一本“快速入门”的书，而更像一本可以伴随你度过整个专业学习生涯的参考手册，很多初次接触时晦涩难懂的图示，在学完后面的章节后回过头来看，豁然开朗，发现它们早已埋下了伏笔。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度足以支撑一名学生在后续课程中游刃有余。当我转而去阅读更高级的电磁学著作，或者学习微波技术和天线原理时，我常常会发现，那些更复杂、更前沿的理论，本质上都是这本书中基础概念的延伸和应用。可以说，它成功地在“基础性”和“前沿性”之间架起了一座坚固的桥梁。它的语言风格是典型的学术体，严谨、克制，甚至略显古板，但正是这种风格保证了信息的纯粹性，没有多余的修饰来分散注意力。对于那些渴望真正掌握电磁场这门学科核心思想的学习者来说，这本书提供了一个近乎完美的起点和参照系。它不是那种读完一遍就能“搞定”的书，更像是一本需要反复研读、边学边练的“武功秘籍”，每一次重温，都会有新的领悟，每一次练习，都会加深对场论本质的把握，是专业学习道路上不可或缺的坚实伙伴。

评分☆☆☆☆☆

从课程学习的角度来看，这本教材的章节安排体现了一种渐进式的难度提升哲学。它没有一开始就抛出完整的麦克斯韦方程组，而是循序渐进地从静电场、静磁场开始，逐步引入时变场的概念，最后才汇集到完整的四方程组。这种结构让学习者能够逐步适应电磁学的思维模式。例如，在处理静电场部分时，对高斯定理和泊松方程的详尽讨论，为后面引入位移电流和引入电磁波的波动性做了坚实的铺垫。我个人认为，静电场的章节是全书的“地基”，如果这部分掌握得不够牢固，后面的传播和辐射理论就如同建立在流沙之上。书中给出的例题设计也相当巧妙，它们往往不是那种简单的套公式题，而是会结合一些实际的物理场景，比如平行板电容器的边缘效应分析，或者导线周围磁场的分布，迫使你思考边界条件和对称性的运用。每完成一个小节的学习，你都能清晰地感觉到自己对“场”这个物理概念的理解又深入了一层，不再停留在初中物理中“看不见摸不着”的模糊印象，而是建立起了一套严谨的数学模型。