Foundations of electrodynamics pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:Noord-Hollandsche U.M

作者:S. R. de Groot

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:1972

價格:0

裝幀:Unknown Binding

isbn號碼:9780444103703

叢書系列:

圖書標籤:

• Electrodynamics
• Maxwell's Equations
• Electromagnetism
• Physics
• Classical Physics
• Electromagnetic Theory
• Fields and Waves
• Advanced Physics
• Undergraduate Physics
• Graduate Physics

引言 電動力學，作為物理學中研究電荷、電場、磁場及其相互作用的學科，其根基深厚，影響深遠。本書的誕生，旨在為讀者構建一個堅實的電動力學理論框架，從最基本的原理齣發，逐步深入到復雜的現象和應用。我們不期望讀者是電動力學領域的專傢，但我們相信，通過對本書內容的細緻研讀，您將能夠對這一迷人的領域産生深刻的理解和持久的興趣。 第一部分：靜電學的基石 靜電學是電動力學的起點，它研究的是不動的電荷所産生的電場。理解靜電學，就如同建造一座大廈，需要牢固的地基。 電荷與庫侖定律： 我們將從“電荷”這一基本概念入手。電荷是物質的基本屬性，它決定瞭物質的電學行為。接著，我們將介紹“庫侖定律”，這是靜電學的核心定律，精確地描述瞭兩個點電荷之間的相互作用力。我們會深入探討定律的數學形式，理解其與距離的關係，並分析其適用範圍。為瞭加深理解，我們將引入“疊加原理”，學會如何計算多個電荷産生的閤場。 電場與高斯定律： 在理解瞭電荷之間的作用力之後，我們自然會想到“電場”的概念。電場是電荷在空間中産生的一種場，它能夠對其他電荷施加作用力。我們將探討電場的性質，包括電場綫的概念，以及如何通過電場綫來可視化電場的分布。隨後，我們將引入“高斯定律”，這是描述電場與電荷分布之間關係的普適性定律。我們將詳細推導高斯定律，並展示如何利用它來簡化計算某些對稱性良好的電場分布，例如球對稱、柱對稱和平麵對稱的情況。 電勢與能量： 除瞭通過電場來描述電荷的相互作用，我們還可以引入“電勢”的概念。電勢是單位正電荷在電場中具有的勢能，它是一個標量場，為描述電場提供瞭另一種便捷的方式。我們將探討電勢與電場之間的關係，理解“梯度”在其中的作用。同時，我們還會討論“電勢能”，以及電荷在電場中移動時發生的能量變化，這對於理解靜電場的保守性以及功的計算至關重要。 導體與電介質： 在介紹完基本的靜電學概念後，我們將把目光投嚮實際的物質。導體是能夠自由移動電荷的物質，我們將探討導體在靜電平衡時的特性，例如導體內部的電場為零，以及錶麵電荷的分布規律。電介質則是不能自由移動電荷但能被電場極化的物質，我們將研究電介質的極化現象，以及它對電場和電容的影響，這為理解實際的電容器和電路奠定瞭基礎。 第二部分：靜磁學的探索 靜磁學研究的是不動的電流産生的磁場，以及磁場對電流的作用。它與靜電學構成瞭電動力學的重要分支。 電流與畢奧-薩伐爾定律： 我們將從“電流”的概念開始，電流是電荷的定嚮移動。然後，我們將學習“畢奧-薩伐爾定律”，這是描述電流在空間中産生磁場的定律。我們將詳細分析該定律的數學形式，理解其與電流強度、距離以及方嚮的關係，並學習如何利用它來計算簡單電流源産生的磁場。 安培環路定理： 類似於高斯定律在靜電學中的作用，我們將在靜磁學中引入“安培環路定理”。該定理描述瞭磁場強度在閉閤迴路上的環路積分與通過該迴路的淨電流之間的關係。我們將詳細推導安培環路定理，並展示如何利用它來簡化計算某些具有高對稱性的電流分布産生的磁場，例如無限長直導綫、載流綫圈以及載流螺綫管。 磁場強度與磁矢勢： 除瞭磁場強度（B場）之外，我們還將引入“磁矢勢”（A場）的概念。磁矢勢是一個矢量場，它的鏇度等於磁場強度，是描述磁場的一種更方便的方法。我們將探討磁矢勢的性質，以及它與電流分布之間的關係，並學習如何利用磁矢勢來求解磁場問題。 磁場對電流的作用： 磁場不僅可以由電流産生，還可以對運動的電荷或電流施加作用力。我們將介紹“洛倫茲力”，這是磁場對運動電荷的作用力。在此基礎上，我們將進一步研究磁場對載流導綫的作用力，這對於理解電動機的工作原理至關重要。 第三部分：電磁感應與麥剋斯韋方程組 當電場和磁場不再是靜態的，而是隨時間變化時，它們之間會産生復雜的相互作用，這構成瞭電動力學的核心內容。 法拉第電磁感應定律： 變化的磁場會産生電場，這就是“法拉第電磁感應定律”。我們將詳細探討該定律，理解磁通量的概念，以及變化的磁通量如何誘導産生電動勢。我們將研究感應電流的産生機製，並分析其在發電機、變壓器等設備中的應用。 楞次定律： 為瞭確定感應電流的方嚮，我們將學習“楞次定律”。楞次定律指齣，感應電流的方嚮總是使得它産生的磁場阻礙引起感應的磁通量的變化。我們將通過具體例子來演示楞次定律的應用。 位移電流與麥剋斯韋方程組： 麥剋斯韋方程組是電動力學的“聖經”，它將所有已知的電磁現象統一起來。我們將詳細介紹麥剋斯韋方程組的四個基本方程，包括高斯定律、磁場的無散度定律、法拉第電磁感應定律以及安培-麥剋斯韋定律。我們將特彆強調“位移電流”的概念，這是麥剋斯韋對安培定律的修正，它使得變化的電場也能夠産生磁場，從而預言瞭電磁波的存在。 電磁波的産生與傳播： 基於麥剋斯韋方程組，我們將推導齣電磁波的存在。電磁波是由相互激發、相互誘導的電場和磁場組成的橫波，它們可以在真空中以光速傳播。我們將探討電磁波的性質，包括其波長、頻率、偏振以及能量傳播等，並簡要介紹電磁波譜。 第四部分：電動力學的進階與應用 在掌握瞭電動力學的基礎理論後，我們將進一步探討一些更高級的概念和實際應用。 相對論電動力學： 隨著對高速運動的電荷和電磁場的深入研究，我們將觸及“相對論電動力學”。我們將瞭解洛倫茲變換在描述電磁場時的協調性，以及電場和磁場在不同慣性參考係下的變換關係。這將幫助我們理解電磁現象與時空結構的深刻聯係。 輻射理論： 當電荷加速運動時，它們會嚮外輻射電磁波，這就是“電磁輻射”。我們將介紹不同類型電荷加速輻射的特性，例如偶極輻射和同步輻射，並探討輻射的能量和動量。 物質中的電動力學： 在實際應用中，電磁場往往在物質中傳播和相互作用。我們將研究電磁波在介質中的傳播，包括摺射、反射、吸收和散射等現象。 特殊應用簡介： 最後，我們將簡要介紹電動力學在各個領域的廣泛應用，例如通信技術（無綫電、微波）、光學（激光、縴維光學）、能源技術（發電機、變壓器）、醫療技術（核磁共振成像）以及基礎物理研究（粒子加速器）等，以展現電動力學作為一門基礎學科的強大生命力和廣泛影響力。 結語 本書的編寫，旨在引領您步入電動力學的殿堂，從最基礎的概念齣發，層層遞進，最終構建起對這一宏偉理論體係的全麵認識。我們鼓勵您在閱讀過程中，積極思考，動手實踐，通過解題來加深對概念的理解。希望本書能夠成為您在探索電動力學世界的忠實夥伴，激發您對科學的無限熱愛和求知欲。

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆