基础电磁学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

图书标签:

• 电磁学
• 基础
• 物理
• 大学教材
• 电磁场
• 麦克斯韦方程
• 电动力学
• 电路
• 电磁波
• 理工科

电磁学因「虚无缥缈」，往往被认为是一种十分难懂的学问，本书借由特别的编排，对初学者提供一本能轻易上手与理解的电磁学用书。本书内容基础精简、例题解说详细、逐步引导理解，有助于巩固电磁学的基础，透过本书的引导，学习电磁学就不难了。

本书特色

　　1.为一本对初学者能轻易上手与理解的电磁学用书。
　　2.内容基础精简、例题解说详尽、逐步引导理解。
　　3.透过本书引导，轻松巩固巩固电磁学的基础。

经典力学导论：从牛顿定律到拉格朗日体系 本书旨在为物理学和工程学领域的学生及研究人员提供一套全面而深入的经典力学基础知识体系。我们力求在严谨的数学推导与清晰的物理图像之间找到最佳平衡点，引导读者领略人类对宏观世界运动规律认识的完整演进历程。 第一部分：运动学的基石与牛顿力学的确立 本部分聚焦于对物体运动状态进行精确描述的数学工具，并以此为基础，系统阐述被誉为现代物理学奠基石的牛顿力学体系。 第一章：空间、时间与运动的描述 本章首先回顾了伽利略变换下的时空观，并引入笛卡尔坐标系、柱坐标系和球坐标系等描述物体位置的数学工具。重点在于矢量运算在力学问题中的应用，包括位置、速度和加速度的矢量表达。我们详细讨论了直线运动和平面曲线运动的分析方法，特别是圆周运动中向心加速度的引入，为后续力的概念铺设基础。 第二章：质点运动与约束 质点作为理想化的物理模型，在本章得到深入探讨。我们定义了质量的概念，并基于伽利略相对性原理，建立了牛顿第一定律——惯性定律的严格表述。随后，本章的核心在于牛顿第二定律 $mathbf{F} = mmathbf{a}$ 的矢量形式，并结合动量和冲量概念，处理瞬时力和碰撞问题。此外，我们详细分析了运动过程中常见的几何约束，如光滑接触面、绳索约束以及单摆和圆锥摆等典型的约束系统，为过渡到更广义的力学方法做准备。 第三章：功、能与保守力场 经典力学不仅关注“如何运动”，更关注“为何运动”。本章引入了至关重要的能量概念。我们严格定义了功的概念，并在此基础上导出了动能定理。重点在于保守力场的引入，如重力、弹簧力等。通过势能函数的概念，我们展示了如何将复杂的微分方程问题转化为更易于处理的代数问题。势能的概念，尤其是其与保守力之间的关系 ($mathbf{F} = - abla U$)，将在后续章节中发挥决定性作用。本章末尾讨论了机械能守恒定律及其在简单系统中的应用。 第四章：角动量与刚体的基本运动 宏观世界中，许多物体都不是质点，而是具有内部结构的刚体。本章首先将动量概念推广到具有质量分布的物体，导出了角动量 $mathbf{L}$ 的定义，并基于牛顿第二定律推导出 $mathbf{L}$ 对时间的导数等于合外力矩 $mathbf{ au}$。这是处理转动问题的核心方程。随后，我们详细分析了刚体的基本运动形式：定轴转动和平移的组合。惯性矩（转动惯量）的概念及其计算方法，特别是平行轴定理和垂直轴定理，是本章的难点和重点。通过应用角动量守恒定律，我们对陀螺仪的进动和章动现象进行了初步的定性分析。 第二部分：从微分方程到变分原理——分析力学的建立 牛顿力学在处理大量约束和复杂系统时，其显式的矢量运算显得繁琐。本部分将力学研究的焦点从运动方程本身，转移到运动的变分原理上，从而构建出更具普遍性和优雅性的分析力学框架。 第五章：约束系统的处理：达朗贝尔原理 本章是连接牛顿力学和拉格朗日力学的桥梁。我们首先对约束力的本质进行讨论，并引入了“虚位移”的概念，这是变分原理的数学基础。核心内容是达朗贝尔原理，它将动力学问题转化为一个在所有虚位移上必须满足的静力学平衡问题。基于此原理，我们自然地推导出了拉格朗日方程的原始形式，展示了如何通过选择一组恰当的广义坐标来自动消除冗余的约束力。 第六章：拉格朗日力学：对称性与守恒定律 拉格朗日力学是现代理论物理学的核心工具之一。本章以拉格朗日函数 $L = T - V$（动能减去势能）为核心，系统阐述了最小作用量原理（或称哈密顿原理）。通过对作用量泛函的变分运算，我们严格地导出了欧拉-拉格朗日方程。重点在于阐释广义坐标、广义速度和广义力在拉格朗日方程中的作用。本章的精髓在于引入诺特定理，该定理完美地建立了系统对称性（如时间平移不变性、空间平移不变性、转动不变性）与守恒量（如能量、动量、角动量）之间的深刻联系。我们利用周期性坐标导出了能量的守恒形式——哈密顿量。 第七章：微扰理论与近似解法 在许多实际物理问题中，系统的哈密顿量或拉格朗日量不能写成易于求解的形式，通常包含一个小的扰动项。本章介绍处理这类非精确方程的数学技巧。我们详细讨论了含时和不含时微扰理论的一阶和二阶近似计算方法，例如如何处理原子光谱中的精细结构、外部弱场对振子的影响等。这为将纯粹的理论模型应用于复杂的实验场景提供了必要的计算工具。 第三部分：深入刚体动力学与进阶主题 本部分将分析力学的工具应用于更为复杂的宏观系统，并对经典力学的应用边界进行探讨。 第八章：刚体动力学的拉格朗日描述 虽然刚体运动可以基于牛顿-欧拉方程求解，但拉格朗日方法在处理复杂的角运动时更显优势。本章将刚体的动能和势能用广义坐标（如欧拉角）表示出来，从而构建出刚体的拉格朗日量。重点分析了陀螺的精确动力学，包括其运动方程的求解、稳定性和进动频率的精确计算，避免了大量矢量计算的复杂性。 第九章：连续介质力学的基础 本章将离散质点的力学概念推广到具有无限自由度的连续系统，如弹性体和流体。我们首先引入了场变量的概念，如密度、应力张量和应变张量。通过对微小体积元进行拉格朗日分析，推导出描述弹性形变的应力-应变关系（胡克定律的张量形式）以及描述流体运动的欧拉方程和纳维-斯托克斯方程的初步形式，为深入研究固体和流体力学奠定基础。 第十章：向哈密顿力学的飞跃 作为经典力学的终极形式，哈密顿力学为向量子力学的过渡准备了数学框架。本章基于拉格朗日量，通过勒让德变换引入正则动量 $p_i$，并构建出哈密顿量 $H(q, p, t) = sum p_i dot{q}_i - L$。重点是哈密顿正则方程的推导与应用，展示了相空间的概念，即系统的演化由相空间中的轨迹决定。本章的最后，我们将探讨泊松括号，预示着经典力学如何通过泊松括号的量子对易关系结构，自然地过渡到量子力学中的对易子概念。 本书的结构旨在确保读者不仅掌握经典力学的计算技巧，更能深刻理解从伽利略到牛顿，再到拉格朗日和哈密顿的物理思想的逻辑演进。通过大量的例题解析和习题设计，我们期望读者能将这些抽象的数学工具成功地应用于解决真实的物理难题。

第0章 电磁日常应用及电、磁与学
0-1 无所不在的电磁场(无线电波)
0-2 善用电磁工具并与电磁波和平共存
0-3 电、磁与学

第1章 向量与向量分析
1-1 向量
1-1-1 向量的符号
1-1-2 向量的表示法
1-1-3 向量的大小与单位向量
1-2 向量的基本运算
1-2-1 两向量的加法与减法
1-2-2 两向量的乘法
1-3 向量的内积
1-4 向量的外积
1-5 向量的三重积运算
1-6 座标系统
1-7 微量表示法
1-8 向量三度空间微分、梯度、散度、旋度
1-9 散度定理、史托克斯定理、拉式运算符
1-10 一些恆等式

第2章 静电场
2-1 库伦定律
2-2 电场强度
2-3 电位能与电位
2-4 电场强度、电通密度与高斯定律
2-5 介电质、极化与电容性
2-6 两介电质间的边界条件、导体
2-7 静电场中的能量

第3章 静磁场
3-1 比欧 – 沙瓦特定律
3-2 安培定律
3-3 磁场强度、电流密度与磁通密度
3-4 磁力与在磁场中作功
3-5 向量磁位
3-6 磁性材料、磁化与磁场边界条件
3-7 磁场中的带电质点运动
3-8 感应电动势、电感与磁路
3-8-1 感应电动势
3-8-2 电感
3-8-3 磁路

第4章 马克士威方程式
4-1 马克士威方程组
4-2 马克士威方程组的频率域表示式
4-3 电磁场的边界条件
4-4 两导电介质的边界条件
4-5 时变电磁场章节的简介

第5章 时变之电磁场
5-1 法拉第定律
5-2 感应电动势的计算
5-3 理想变压器
5-4 运动电动势
5-5 电动机与发电机
5-6 位移电流
5-7 电荷-电流的连续关系
5-8 导体内自由电荷的耗散
5-9 向量磁位

第6章 平面波传播
6-1 波动现象
6-2 时间谐波场
6-2-1 具导电率的介质
6-2-2 波方程式
6-3 无损耗介质中的平面电磁波
6-3-1 均匀平面波
6-3-2 电场(Ẽ)与磁场(Ȟ)的关系
6-4 平面波的极化
6-4-1 线性极化
6-4-2 圆形极化
6-4-3 椭圆极化
6-5 损耗介质中的均匀平面波
6-6 电磁功率密度
6-6-1 平面波在无损失介质
6-6-2 平面波在耗损介质

第7章 波导与共振腔
7-1 电磁波的传播与电磁边界条件
7-2 平面电磁波的垂直入射
7-2-1 无损失介质间的边界
7-2-2 无损失介质中的功率流动
7-3 斯涅尔定律
7-4 光纤
7-5 波的极化与反射、透射的关系
7-6 波导
7-7 矩形波导管内的电场与磁场
7-7-1 矩形波导管的TM模态
7-7-2 矩形波导管的TE模态
7-7-3 矩形波导管的功率传输
7-8 共振腔

第8章 辐射与天线
8-1 偶极天线
8-1-1 远场近似
8-1-2 辐射功率密度
8-2 天线辐射特性
8-2-1 天线辐射模式
8-2-2 天线的指向性、增益与波束
8-3 半波长偶极天线
8-4 飞利斯传输公式
8-5 天线阵列

第9章 传输线
9-1 概论
9-1-1 传输线上的波长
9-1-2 波长的角色
9-2 传输线方程式与波的传播
9-3 无损失传输线
9-3-1 电压与电流的反射系数
9-3-2 驻波
9-4 无损失导线的波阻抗
9-4-1 短路导线的波阻抗
9-4-2 开路导线的波阻抗
9-4-3 匹配传输线
9-5 无损失传输线上的功率流
9-6 史密斯图
9-7 驻波圆、电压最大值与电压最小值
9-8 阻抗-导纳的转化
9-9 传输线与负载匹配
9-9-1 四分之一的波长转换器
9-9-2 集总元件的匹配
9-9-3 截线匹配

评分☆☆☆☆☆

这本《基础电磁学》到手，第一眼看到封面，就觉得它和市面上那些花里胡哨的书不一样，有一种沉静的气质。翻开来，我本来以为会看到一堆让人头晕的公式和符号，结果出乎意料地，作者的叙述方式非常流畅，甚至带点故事性。他一开始就点明了电磁学是如何渗透到我们生活中的方方面面，比如通讯、能源、医疗等等，这让我一下子觉得，这门学科不是那么遥不可及。 在介绍电荷和电场部分，作者花了大量篇幅来解释“场”这个概念，用了好多生活中的类比，比如重力场，让你能直观地感受到电场力的存在。他还会讲到一些历史上的科学家的探索过程，比如最早发现电的性质，还有那些为了证明电荷守恒定律所做的实验，这些细节的补充，让枯燥的理论变得有温度，感觉就像在听一个科学家讲他们是如何一步步揭开宇宙奥秘的。 到了讲解电势差的时候，作者用到了“势能山坡”的比喻，这个比喻真的是绝了！我之前对电势差一直有点模糊，但看了他的解释，一下子就明白了，电荷就像小球，势能就是它所在的高度，而势能差就是驱动它滚动的“斜坡”。书里还给出了很多实际应用的例子，比如电池的电压，就是它两端的电势差，这样一来，那些抽象的数字和单位就有了实在的意义。 磁场的部分，作者也是循序渐进。他先从最简单的磁铁的性质讲起，然后逐渐过渡到电流产生的磁场，再到更复杂的电磁感应现象。他会详细地解释右手定则、左手定则等规则，并且配有很多清晰的图示，让我能清楚地看到，当电流通过导线时，磁场是如何产生的，以及磁场力是如何作用于导线的。这些图示真的太有帮助了，比纯文字的讲解要直观得多。 总而言之，《基础电磁学》这本书，我觉得它最大的成功之处就在于，它真的把“基础”做得非常牢固，而且是用一种让读者容易接受的方式。它不是那种只提供答案的书，而是会引导你思考，让你去理解为什么会是这样。读完这本书，你会对电磁学有一个整体的认识，并且觉得这个领域不再是神秘莫测的，而是充满逻辑和规律的。我真心觉得，对于想要打好电磁学基础的同学来说，这本绝对是值得细细品读的。

评分☆☆☆☆☆

啊，《基础电磁学》这本，说实话，我拿到手的时候，心里是既期待又有点小忐忑的。毕竟电磁学这玩意儿，听起来就有点玄乎，什么场、什么波的，总觉得离我们的日常生活有点远。但当我翻开这本书，第一个感觉就是，嗯，这家伙写得还蛮亲切的。不是那种冷冰冰的教科书，倒像是一位有经验的老师，在你耳边慢慢讲解。 一开始讲到电荷啊、库仑定律啊，那些公式和概念，我都能理解。作者用了不少生活中的例子来辅助说明，比如静电现象，有时候洗完衣服甩干，衣服会粘在一起，这就是静电，书里就把这个现象解释得很清楚，让我瞬间觉得这些理论不再是高高在上的抽象概念，而是实实在在发生在我身边的。 再往后看，就到了电场和电势的部分。这块儿稍微有点绕，但作者的逻辑很清晰，一步一步地引导你。特别是讲到电势能和电势差的时候，他用了水压和水位来类比，这个比喻我真的太喜欢了！我一下子就抓住了核心概念，好像之前卡住的地方突然豁然开朗。而且，他还在里面穿插了一些历史故事，比如介绍法拉第的实验，让我感觉不是在死记硬背，而是在了解电磁学的“前世今生”，增添了不少趣味。 然后就是磁场了，讲到安培定律、洛伦兹力，这些名词听起来就很有力量。书里对磁场的描述，图文并茂，那些磁力线画得特别形象，我能很容易地想象出磁场是怎样分布的。尤其是讲到电动机和发电机的工作原理时，作者用了非常直观的图示和文字解释，让我这个理工科小白也能大致明白，原来我们每天用的电器背后，有着这么奇妙的电磁学原理在运作。 总的来说，《基础电磁学》这本书，我觉得最大的优点就是它把一个很多人觉得枯燥、难懂的学科，讲得既有深度又不失趣味。它不是那种只堆砌公式和定理的书，而是真正地在引导读者去理解电磁学的本质。读完之后，我对电磁学不再是“只闻其名”的状态，而是有了一个更扎实、更生动的认识。这本书，绝对是想要入门电磁学的朋友们的一本好选择，值得推荐！

评分☆☆☆☆☆

拿到《基础电磁学》这本书，我第一印象就是它封面的设计还蛮素雅的，挺符合一本学术类书籍的调性。打开第一页，我就被作者的开篇语给吸引住了，他没有直接抛出复杂的公式，而是先从电磁学在现代科技中的重要性讲起，比如我们现在使用的手机、电脑，甚至到太空探索，都离不开电磁学的原理。这立刻勾起了我的好奇心，让我觉得这本书不是那种只适合少数专业人士看的书，而是对我们普通人也有意义的。 接着往下翻，作者在讲解基础概念时，非常注重逻辑的严谨性和概念的清晰度。他不像有些书那样，直接跳到复杂的数学推导，而是先从最基本的三要素——电荷、电场、电流——开始，一层一层地剥洋葱。他还会引用一些历史上重要的实验，比如库仑扭秤实验，通过描述实验的过程和结果，来帮助读者理解理论的由来和意义。这种考古式的讲解方式，让那些抽象的公式变得有血有肉，不再是凭空产生的。 在电势和电势能的部分，作者用到了很多类比，比如水流和水压的比喻，我一直觉得这个比喻特别形象，能帮助我理解“电势差”这个概念。他会详细地解释为什么会有电势差，以及电势差是如何驱动电荷移动的。书里还穿插了一些简单的计算题，不过这些题目都是用来巩固概念的，难度不高，让我在学习的过程中能及时检验自己的理解程度，而不是等到学完整章才发现自己哪里没弄懂。 后面关于磁场和电磁感应的内容，同样写得十分扎实。作者在讲解磁场的产生和性质时，会结合磁体、电流的形状等多种因素进行分析。特别是电磁感应的部分，他详细地阐述了法拉第定律，并且用了很多生动的图例来展示磁通量的变化以及产生的感应电动势。读到这里，我才真正理解了变压器、感应线圈等设备的工作原理，感觉知识在脑海中串联了起来，形成了一个清晰的知识网络。 总的来说，这本书给我的感觉是，它不仅仅是一本传授知识的教科书，更像是一个导游，带领你探索电磁学的奇妙世界。它在内容的组织上，既有科学的严谨性，又有面向读者的温度。我个人觉得，如果你是想系统地了解电磁学，或者想在大学课程之外，对这个领域有一个更深入的认识，《基础电磁学》这本书绝对是一个值得你投入时间和精力的好帮手。

评分☆☆☆☆☆

这本《基础电磁学》拿到手里，感觉很有分量，一看就是内容扎实的那种。我一向对电磁学有点敬畏，总觉得里面涉及太多抽象的概念和复杂的数学公式。但这本书的开篇，却让我眼前一亮。作者首先强调了电磁学在现代文明中的基石作用，从通讯信号到新能源，事无巨细地罗列了它的应用，这一下子就拉近了我和这本书的距离，让我觉得学习这门学科是有意义的。 在讲解电荷和电场的时候，作者的思路特别清晰。他不像有些教材那样，直接抛出一个复杂的公式，而是先从现象入手，比如静电的产生和作用，然后慢慢引入到点电荷、电场强度等概念。他用了大量的篇幅来解释“场”的物理意义，并且引用了许多现实生活中的例子，比如雷电的形成，以及我们用摩擦起电玩具的原理，这些都让抽象的概念变得具体可感，我能很容易地将其与自己的生活经验联系起来。 接着，在讲到电势和电势能的时候，作者巧妙地运用了“势能景观”的比喻，将高维的物理概念转化成了我们容易理解的地形图。他会详细地解释为什么会有电势差，以及电势差是如何驱动电荷运动的，并且举例说明了电池、电容器等器件的工作原理。这些解释让我对电流的产生有了更深刻的认识，不再是那种“电流就那样流过去了”的模糊概念。 后面的章节，关于磁场和电磁感应，同样写得引人入胜。作者在讲解磁场强度、磁感应强度时，会详细地介绍它们与电流、材料等的关系，并且会引用历史上许多重要的实验，比如奥斯特实验、法拉第实验。这些历史故事的穿插，不仅增加了趣味性，更能让我们理解这些基本定律是如何被发现和验证的。特别是电磁感应部分，他对互感和自感都有非常详细的解释，让我对变压器和电感的原理有了更透彻的理解。 总体而言，《基础电磁学》这本书，在我看来，它最突出的优点是那种“润物细无声”的讲解方式。它没有用生硬的语言去灌输知识，而是用一种循序渐进、层层递进的方式，引导读者去理解和掌握。读完这本书，你会发现，原本觉得高深莫测的电磁学，其实是有其内在的逻辑和规律的，并且与我们的生活息息相关。对于想要深入了解电磁学的朋友，这本书绝对是一个非常好的起点。

评分☆☆☆☆☆

拿到《基础电磁学》这本书，我第一眼就被它朴实无华的封面吸引了，没有那些花哨的设计，反而显得很沉稳。我一直觉得电磁学是一门很“硬”的学科，听起来就有点距离感。但翻开这本书，我才发现，作者的写作风格非常接地气，就像在跟你闲聊，然后不知不觉地就把知识点讲透了。 在最开始介绍电荷的时候，作者就用了不少生活中的例子，比如衣服粘在一起的静电现象，还有打雷闪电的威力，这些都让我觉得电磁学离我们并不遥远。他还会讲到一些关于电荷性质的历史发现，比如科学家们是怎么一步步认识到电荷的守恒性的，这种叙述方式，让我感觉不是在死记硬背公式，而是在了解一门学科是如何发展的。 关于电场的部分，作者用了“万有引力场”来类比，让我一下子就抓住了“场”的概念。他会详细地解释电场线的意义，以及电场力是如何作用在电荷上的。而且，书里还配有很多精美的插图，这些图例真的太有帮助了，让我能非常直观地看到电场是如何分布的，以及不同形状的电荷会产生什么样的电场。 到了讲电势和电势差的时候，作者更是把抽象的概念具象化。他用了“水位”和“水压”来打比方，让我很容易就理解了为什么会有电势差，以及电势差是如何驱动电荷流动的。他还详细地解释了电池的原理，以及电容器是如何储存电荷的，这些都让我觉得，原来我们每天使用的电器，背后都有这么有趣的物理原理在支撑。 总的来说，《基础电磁学》这本书，给我的感觉是，它在保证科学严谨性的同时，又非常注重读者的理解和感受。它不是那种堆砌大量公式的教科书，而是更侧重于引导读者去理解概念的本质。读完这本书，你会觉得，电磁学并不是想象中那么难，而且它在你身边无处不在。对于想对电磁学有一个初步但又扎实认识的人来说，这本书绝对是一个非常不错的选择，强烈推荐！