5.1.2做化电流 .(242) 5.1.3猫介质存在时的高定理和环路定理.(245) 5.1.4磁化规律 .(247) 5.1.5蓝介质的边值关系 (248) 5.2陵性材料. (249 5,2.1抗猫性,顺谥性和铁德性.(250 5.2.2被路定律与磁屏成 .(259 5.2.3待殊村料的磁性 :(265) 5.3新型材料中的随现象 (270的 5.3.1纳米村料中的憾性 .(270 5.3,2巨磁电阻材料 (273 5,3.3超导体的滥性 (276 5.4场的测量. (284 5.4,1高磁场的测量 (286 5.4,2低减场的测量 (288) 第6章电磁感应与磁场的能量 6.1电隧感应定律 (292) 6.1】电感应现象. (292 61,2法拉第电碱感应定律. (294) 6.2动生电动势和感生电动势 (297 6.2.1动生电动势 .(297) 6.2.2感生电动势和涡旋电场 (302 6.2,3电磁感应的相对性 (304) 6.2.4漏电流和趋肤效应 (307 6.2.5电子鸣应加建器.(310) 6,3互感与自感. (313) 6.3.1互感与互感系数.(313 6.3.2自感与自感系数.(315) 6.3.3自感系数与互感系数的关系.(318) 6.3.4电感的串联与并联 .(319) 6.4似稳电路和暂态过程 .(325) 6.4.1似稳过程与似稳电路 .(325)
电笔E口 xii 6,4.2暂态过程 326 6.5磁场的能量444 328 6,5,1载流线图系统的猫能一4 (328 6,5.2我流线国在外猫场中的磁能 (331 6.5.3磁场的能量和建能密园 333 第7章交流电路与电力输送 (337 7.1交流电的产生和基本特性 338 7.1.1交流电的产生 (338 7.1.2交流电的类型 (339 7.1.3简谐交流电的表述和特征量 (341 7.1.4交流电路中的元件 (341 7.1.5交流电路的三角函数和失量园解法简分 345 7.2交流电路的复数解法. (350 72.】电阻,电容和电感的复数表示 (350 7,2,2交流电路的复数解法. (351) 7.3交流电的功率 (356) 7.3.1交流电的功率 .(356) 7.3.2功率因数 04.(357 7.3.3品质因数 .(360 7,3.4交流电橱 (364 7.4变压器与电力输送 (365) 7.4.1变压得原理 (366 7.4.2高压电技术 7.4,3特所拉线国 (374 第8章电磁现象的基本规律与电磁波.44.77) 8.1静态电场和链场的基本规律 a4(380 8.1,1静电场的泊松方程和拉普拉斯方程.(380 8.1.2边值问题和静电场的唯一性定律.(381) 8.1.3电像法 (383 8.1.4静态猫场的基本规律. (391 8.2时变的电场与磁场的基本规律 (392
xii目录 8,2,1时变情况下的电场环路定律 (393) 8.2.2时变情况下的电场高斯定理 (393) 8.3时变情况下的磁场高断定理.(393》 8.2,手时变情况下的道场安培环路定理. .(394 8,3麦克斯韦方得组以.(399》 8.3.1麦克斯书方程. 4.(399 8.3,2其他形式的表克斯韦方但细 4.(401 8.4平面电波. (403) 8.】真空中自由空间的电维波. (403 8.4,2实 (404 8.4.3平面电猫波的性质. (406】 8.4.4电被波在导体中的传播 (407 8,.万电猫波.(409) 8.5电磁场能量和能量传输. .(416 8.5.】电磁场的能量 .(416 8.52电场的能流.(418 8.5.3太阳光的能量传输 (425) 8,5.4无线输电技术 44.(428) 习题。4.(431) 部分习题参考答案. (459 附录丁物理学常用常数表 4(465)) 附录矢量分析与场论初步.(466) 附录名词索引.(470 附录N教学计划参考方案
绪论 电磁科学的发展以及 在近代科学技术中的应用 世界上最大的加器CE取N-HC,是电础科学位用的一都百科全书H
电蓝学mE。一2 0.1电磁科学体系的建立与 “场”理论的诞生 法拉第坚信,有力线贯穿于垫个空间,而数学家们认为,在这个空同里只有 一些超距相互吸引的力心:法拉第认为室间是一种介质,而能学家们认为空间 除了距离之外什么也没有:法拉第要寻找这种介质中进行的年实作用观象的活 动中心,而数学家们只要发现了加在电流体上的超距作用能够引起电现摩就洞 足了。 我提出的理论可以称为电酷场理论,固为这种理论关幕到带电体成磁体周 国的空间,它也可以称为一种动力学理论,因为它假定在这个空间存在着运易 的物质,由此而产生了我们可现暴到的电现 一麦克斯韦电猫通论,1873年 物理学主要研究的是物质及其在时空中的运动,更广义地说,物理学是对 于大自然的研究分析,其目的是为了弄明白宇宙的行为物理学已成为自然料 学中最基础的学利之一。可以说物理学是人类对自然界认识和自然规律的总 结,物理学的历程一直到19世纪初明的时候都是以牛顺的物理学思想为基础 的,自然界的力、热,电、光,磁逐新被白结为一系列物质闻相互作用,而这种作 用是屏时的、不需要时间的 1830年前的物理学的普验观点是:宇宙空间除了物质以外什么也没有,而 没有物质的地方则是一无所有的真空,“真是一无所有吗?”法拉第(M.F dy,1791-1867对这种观点产生了怀疑,直觉告诉法拉第,空间不可能除了 以超距作用联系者的物质以外,什么东西也没有,法拉第受到电磁感应的肩 示,他认为在铁周围有一个充满力线的场,感生电流的形成是由于导体切割 力线而导致的他在1832年3月12日的文稿中写道:“.使我相信,磁的作 用是渐进的,是需要时间的”,“有理由假设,电的感应也是以类似的渐进方式进 行的”。这是在物理学历史上第一次有力地向超距作用观念提出挑战。由此法 拉第提出了电场、磁场、电力(场)线、磁力(场)线的概念,否定力的相互作用是 超距作用学说,认为电力和磁力是通过电场和磁场传递的,并用电力线和磁力线 直观地描述电场和毯场。他认为:力线是物质的,它弥漫在整个空间,并把异号电 荷和相异磁极分别连接起来;电力和磁力不是通过空虚空间的超距作用,而是通 过电力线和磁力线来传递的,它们是认识电磁现象必不可少的组成部分,甚至它