專題全解（電磁學下） pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:

作者:鍾山 編

出品人:

頁數:190

译者:

出版時間:2010-4

價格:11.80元

裝幀:

isbn號碼:9787801966926

叢書系列:

圖書標籤:

• 電磁學
• 物理學
• 大學物理
• 電磁場
• 電動力學
• 專題輔導
• 習題解析
• 考研
• 理工科
• 教材

電磁學原理與應用：基礎概念深度解析 圖書簡介 本書旨在為學習電磁學的讀者提供一個全麵、深入且易於理解的知識體係，內容涵蓋經典電磁學的核心理論、基本定律及其在現代工程技術中的廣泛應用。全書結構清晰，邏輯嚴謹，從基礎的電場、磁場概念齣發，逐步深入到麥剋斯韋方程組的建立與應用，並探討瞭電磁波的傳播、輻射與接收等前沿課題。 第一部分：靜電場與靜磁場基礎 第1章：電荷、電流與庫侖定律 本章詳細闡述瞭電荷的基本性質，包括電荷的守恒性、量子化特性。重點解析瞭庫侖定律，通過豐富的實例說明瞭如何運用矢量形式的庫侖定律計算復雜電荷分布産生的電場強度。此外，還引入瞭電荷密度（綫密度、麵密度、體密度）的概念，為後續章節的積分運算打下堅實基礎。 第2章：電場強度、電勢與高斯定理 本章深入探討瞭電場的性質。首先，定義瞭電場強度$mathbf{E}$，並講解瞭其與電荷分布之間的關係。隨後，引齣瞭標量概念——電勢$V$，闡述瞭電勢與電場強度之間的微分關係（$mathbf{E} = - abla V$），強調瞭電勢在處理靜電問題中的簡化作用。核心內容聚焦於高斯定理，這是求解具有高度對稱性係統電場的關鍵工具。通過球對稱、柱對稱和平闆對稱等經典案例的詳細推導，展示瞭高斯定理在簡化計算中的威力。同時，討論瞭電場中的導體、電介質的極化現象及其對電場分布的影響。 第3章：電容與儲能 本章集中討論瞭電容器的物理特性。定義瞭電容的概念，並詳細分析瞭平行闆電容器、球形電容器和圓柱形電容器的電容計算方法。著重分析瞭串聯和並聯電容器組的等效電容計算。此外，還從能量角度闡述瞭電場能量的存儲，推導瞭儲存在電場中的能量密度公式$w_e = frac{1}{2}epsilon_0 E^2$。 第4章：恒定磁場與安培定律 本章將視綫從靜電場轉嚮恒定磁場。介紹瞭磁感應強度$mathbf{B}$的定義及其測量方法。核心內容是畢奧-薩伐爾定律，這是計算由任意電流元産生的磁場的基礎。隨後，引入瞭安培定律，闡述瞭其在環路積分形式下的錶達，並利用該定律求解直綫電流、圓形電流（綫圈）和螺綫管等典型幾何構型産生的磁場，清晰對比瞭高斯定理在電場中的作用與安培定律在磁場中的對應關係。 第5章：磁介質與磁矢量磁位 本章討論瞭磁介質（如順磁、抗磁和鐵磁材料）對磁場的影響，引入瞭磁化強度$mathbf{M}$和磁場強度$mathbf{H}$的概念，並給齣瞭本構關係（磁導率$mu$）。在此基礎上，探討瞭磁介質中的邊界條件。為瞭簡化沒有源（無電流）區域的磁場計算，本章引入瞭磁矢量磁位$mathbf{A}$，並闡述瞭其定義及其與磁感應強度的關係（$mathbf{B} = abla imes mathbf{A}$）。 第二部分：時變電磁場與麥剋斯韋方程組 第6章：電磁感應定律與法拉第定律 本章是連接靜場與時變場的關鍵。首先復習瞭磁通量的概念，隨後深入講解瞭法拉第電磁感應定律，包括積分形式和微分形式的錶達。通過對不同情況下感應電動勢的計算，讀者能深刻理解磁通量隨時間變化如何産生電場。本章還討論瞭楞次定律，用以確定感應電流的方嚮，並引入瞭動生電動勢和感生電動勢的區彆與聯係。 第7章：麥剋斯韋方程組的建立與意義 本章是全書的理論核心。從對安培定律的修正（引入位移電流密度$partial mathbf{D}/partial t$）開始，完整推導並總結瞭描述宏觀電磁現象的四組偏微分方程——麥剋斯韋方程組（微分形式和積分形式）。詳細剖析瞭每一條方程的物理意義，特彆是位移電流項在解釋電磁波産生中的決定性作用。同時，討論瞭電荷守恒定律與麥剋斯韋方程組的內在一緻性。 第8章：電磁場的邊界條件與能量 本章係統地總結瞭電場、磁場在不同介質界麵上的六組（三對）邊界條件，這些條件是求解實際工程問題中介質交界麵行為的依據。隨後，引入瞭坡印廷定理（Poynting's Theorem），從能量守恒的角度描述瞭電磁場能量流動的密度和方嚮，定義瞭坡印廷矢量$mathbf{S}$，深刻揭示瞭電磁場作為能量載體的本質。 第三部分：電磁波的傳播與應用 第9章：無源區域的電磁波方程 在無源、無耗散介質中（即自由空間或均勻介質，且$ ho=0, mathbf{J}=0$），麥剋斯韋方程組可推導齣齊次波動方程（電磁波方程）。本章詳細推導瞭橫電磁波（TEM波）在理想介質中的解析解，闡明瞭電場、磁場和傳播方嚮三者之間的相互垂直關係。討論瞭平麵電磁波的特性，包括波速、波長、頻率和波數。 第10章：平麵電磁波的特性與傳播 本章專注於分析平麵波的傳播特性。重點講解瞭波阻抗（本徵阻抗）的概念，及其與介質參數的關係。詳細分析瞭電磁波在不同均勻介質中傳播時的反射與透射現象，主要應用斯涅爾定律和菲涅耳係數，計算瞭垂直極化波和水平極化波在理想電介質界麵上的反射和透射係數。 第11章：導行波基礎（傳輸綫與波導） 本章將理論推導應用於實際的導波結構。首先以集總電路理論為基礎，引入瞭傳輸綫的基本參數（電阻、電容、電感、電導），推導瞭電壓和電流的分布方程，闡述瞭輸入阻抗、反射係數和駐波比（VSWR）等關鍵概念，並介紹瞭匹配技術（如史密斯圓圖的初步應用）。隨後，簡要介紹瞭理想平行闆波導中的模態（TE模和TM模）概念，解釋瞭截止頻率的物理意義。 第12章：電磁輻射與天綫基礎 本章是電磁學與通信工程的橋梁。通過分析小振蕩電流元（如電偶極子）的輻射特性，推導齣遠場區的輻射電磁場錶達式，計算瞭輻射功率和輻射方嚮圖。這為理解更復雜的天綫結構（如半波長偶極子）的輻射特性奠定瞭微積分基礎。 本書內容力求詳實，配圖豐富，旨在使讀者不僅掌握電磁學的數學模型，更能理解其背後的物理圖像，為進一步深入學習微波技術、光學或電磁兼容性（EMC）等專業課程做好充分準備。

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天哪，我最近沉迷於這本《專題全解》，簡直是相見恨晚！它的內容簡直是為我這種想深入理解物理世界奧秘的人量身打造的。這本書的深度遠超齣瞭我之前接觸過的任何教材，它不僅僅是羅列公式，而是真正地在剖析現象背後的機理。比如說，它對電磁場邊界條件的處理，簡直是藝術品級彆的。作者沒有簡單地給齣結論，而是通過精妙的數學推導和直觀的物理圖像，將復雜的邊界問題層層剝開，讓人看得心服口服。我記得有一次為瞭搞懂某個特定情況下的法拉第電磁感應定律的應用，我查閱瞭幾乎所有手頭的資料，但直到翻到這本書的這一章節，我纔豁然開朗。那種茅塞頓開的感覺，真是太棒瞭！這本書的講解風格非常嚴謹，但又不失生動，即便是初次接觸這些高級概念，也能在作者的引導下穩步前進。它就像一位經驗豐富的老教授，帶著你一步步攀登知識的高峰，每一步都走得踏實而有力。對於那些不滿足於錶麵功夫，渴望真正掌握電磁學精髓的學習者來說，這本書絕對是不可多得的瑰寶。我強烈推薦給所有對電磁學有深入研究興趣的朋友們。

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說實話，我最初對這種“全解”類的書籍抱有一絲懷疑，總覺得會是內容龐雜但深度不足的“大雜燴”。然而，這本《專題全解》徹底顛覆瞭我的看法。它最讓我欣賞的一點是其對“專題”的界定和深入程度。它並沒有試圖涵蓋每一本標準教科書上的所有知識點，而是精準地挑選瞭那些最核心、最容易産生睏惑的“專題”進行重點突破。比如，它對電磁波在不同媒質中的反射與摺射的講解，簡直是教科書級彆的總結和提升。作者似乎預判瞭讀者在學習過程中可能齣現的各種思維誤區，並在講解中提前設置瞭“陷阱”和“澄清點”。這種前瞻性的教學設計，使得學習過程充滿瞭驚喜和被引導的滿足感。它不像傳統教材那樣高高在上，而是更像一個耐心的夥伴，陪伴你攻剋難關。閱讀這本書的過程，就像是在進行一場高水平的智力探險，每解開一個專題，成就感都爆棚。對於已經有一定基礎，想要從“會做”到“精通”的進階學習者來說，這本書的價值是無法估量的。

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這套書（如果它是一個係列的話，我隻接觸瞭這一部分，但可以推測其整體水平）的價值在於它的“實用性指導”。很多理論書籍讀起來讓人感覺高深莫測，但當你麵對實際工程或科研問題時，卻不知從何下手。這本書則不同，它在深入講解理論的同時，也極其注重將這些理論應用於解決實際問題。書中對於各種經典實驗裝置的原理分析，以及特定電磁場配置下的數值模擬思路，都有非常細緻的探討。這不僅僅是理論的闡述，更像是一份高級的“方法論”指南。我發現，當我嘗試用書中的框架去分析我遇到的一個小型項目中的電磁乾擾問題時，思路一下子就開闊瞭。它教會我的不是“標準答案”，而是“如何思考”一套完整的電磁問題解決方案。這種由內而外構建起來的解決問題的能力，比單純記住幾個公式要珍貴得多。這本書讓我感覺到，自己不再是停留在“學習物理”的階段，而是開始真正地“應用物理”瞭。

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這本書的排版和設計簡直是教科書級彆的典範，每一個細節都透露齣精心打磨的痕跡。我必須承認，我是一個非常注重閱讀體驗的人，而《專題全解》在這方麵做得無可挑剔。圖文並茂的展示方式，讓那些抽象的電磁波傳播路徑和場分布變得異常清晰可見。尤其是那些復雜的矢量圖和三維結構示意圖，簡直是視覺上的享受，極大地降低瞭理解難度。我經常會花很長時間去研究那些圖例，它們不僅僅是插圖，更是對文字描述的完美補充和升華。而且，書中大量的例題和習題設計也極其巧妙，它們不是那種死記硬背的計算題，而是需要深刻理解理論纔能解決的綜閤性問題。每當我做完一個專題的習題，都感覺自己的思維被徹底梳理瞭一遍，對知識點的掌握達到瞭前所未有的牢固程度。這本書的邏輯脈絡設計也極其流暢，章節間的過渡自然得像是水到渠成，讓你在不知不覺中就完成瞭從一個知識點到另一個知識點的飛躍，完全沒有那種生硬的轉摺感。這是一本讓人願意沉浸其中，享受學習過程的佳作。

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這本書給我的最大感受是其理論體係的宏大敘事能力。很多時候，我們學習物理知識是碎片化的，各個定律似乎孤立存在，難以建立起一個統一的認知框架。但《專題全解》成功地將麥剋斯韋方程組這條主綫貫穿始終，讓所有看似不相關的現象——從靜電場到動態電磁感應，再到電磁波的産生與傳播——都清晰地匯聚到這個核心框架之下。作者在處理復雜矢量分析和張量錶示時，總是能巧妙地穿插一些曆史背景和物理直覺的闡述，這使得原本冰冷的數學工具變得有血有肉起來。我特彆喜歡它對某些數學工具（比如格林函數）的引入和應用，它沒有直接把它當作一個計算工具來介紹，而是從物理意義上闡釋瞭它的本質，這讓原本枯燥的數學工具瞬間活瞭起來，成為瞭理解物理問題的利器。這本書真正做到瞭將“物理思維”和“數學錶達”完美地融為一體，讓你在解題的同時，也在不斷深化對物理世界的深刻洞察。

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