具体描述
马克士威方程式是有史以来最具影响力、最实用的方程式，
是我们每天都在使用的电子科技产品的基石！
所有电磁学理论的内容，都包含在马克士威方程式中。──费曼
马克士威的理论是自牛顿以来，最出色、最有影响力的理论。──爱因斯坦
马克士威电磁方程式……包罗一切光、电的现象，是更高一个层次的美。──杨振宁
在所有名声响亮的科学方程式当中，
马克士威方程式可说是有史以来最具影响力、最实用的方程式，
是我们每天都在使用的电子科技产品的基石。
马克士威方程式包含四道着名的方程式：
电场的高斯定律、磁场的高斯定律、
法拉第定律、以及安培－马克士威定律。
在这本《电磁学天堂祕笈》里，
每一道方程式都是单独一章的主题，
作者夫雷胥教授用简单易懂的语言，
仔细拆解方程式中每一个符号的物理意义，
清晰描述各个方程式的积分形式与微分形式，
并且提供解题的范例。
你不需要读过几百页的物理教科书或电磁学教科书，
就能得到电磁学最主要的观念。
是我们每天都在使用的电子科技产品的基石！
所有电磁学理论的内容，都包含在马克士威方程式中。──费曼
马克士威的理论是自牛顿以来，最出色、最有影响力的理论。──爱因斯坦
马克士威电磁方程式……包罗一切光、电的现象，是更高一个层次的美。──杨振宁
在所有名声响亮的科学方程式当中，
马克士威方程式可说是有史以来最具影响力、最实用的方程式，
是我们每天都在使用的电子科技产品的基石。
马克士威方程式包含四道着名的方程式：
电场的高斯定律、磁场的高斯定律、
法拉第定律、以及安培－马克士威定律。
在这本《电磁学天堂祕笈》里，
每一道方程式都是单独一章的主题，
作者夫雷胥教授用简单易懂的语言，
仔细拆解方程式中每一个符号的物理意义，
清晰描述各个方程式的积分形式与微分形式，
并且提供解题的范例。
你不需要读过几百页的物理教科书或电磁学教科书，
就能得到电磁学最主要的观念。
著者信息
作者简介
夫雷胥 Daniel Fleisch
美国俄亥俄州Wittenberg大学物理系副教授。研究专长包括雷达截面的测量，雷达系统分析、以及穿透地层雷达。他是美国物理学会（APS）、美国物理教师学会（AAPT）、电机电子工程师学会（IEEE）的会员。
译者简介
郑以祯
台大物理系退休名誉教授。台大学士、美国Cornell大学博士。曾任交大电子物理系、台大物理系教授三十余年。研究专长为理论固态物理。着有大学教科书《巨观与统计热力学》，并译为英文版发行。另译有《费曼物理学讲义II》第1册。
夫雷胥 Daniel Fleisch
美国俄亥俄州Wittenberg大学物理系副教授。研究专长包括雷达截面的测量，雷达系统分析、以及穿透地层雷达。他是美国物理学会（APS）、美国物理教师学会（AAPT）、电机电子工程师学会（IEEE）的会员。
译者简介
郑以祯
台大物理系退休名誉教授。台大学士、美国Cornell大学博士。曾任交大电子物理系、台大物理系教授三十余年。研究专长为理论固态物理。着有大学教科书《巨观与统计热力学》，并译为英文版发行。另译有《费曼物理学讲义II》第1册。
图书目录
序 有史以来最重要的方程式
志谢
第1章 电场的高斯定律
1.1 高斯定律的积分形式
电场
点积
单位法线向量
电场垂直于表面的分量
面积分
向量场的通量
穿过一¬个封闭表面的电通量
被包围的电荷
真空介电系数
高斯定律的应用（积分形式）
1.2 高斯定律的微分形式
Nabla，也叫做del 算符
散度（del后面接）
电场的散度
高斯定律的应用（微分形式）
习题
第2章 磁场的高斯定律
2.1 高斯定律的积分形式
磁场
穿过一个封闭表面的磁通量
高斯定律的应用（积分形式）
2.2 高斯定律的微分形式
磁场的散度
高斯定律的应用（微分形式）
习题
第3章 法拉第定律
3.1 法拉第定律的积分形式
感应电场
线积分
向量场的路径积分
电场的环流
通量的变化率
冷次定律
法拉第定律的应用（积分形式）
3.2 法拉第定律的微分形式
旋度（del后面接×）
电场的旋度
法拉第定律的应用 （微分形式）
习题
第4章 安培－马克士威定律
4.1 安培－马克士威定律的积分形式
磁场的环流
真空磁导率
被包围的电流
通量的变化率
安培－马克士威定律的应用（积分形式）
4.2 安培－马克士威定律的微分形式
磁场的旋度
电流密度
位移电流密度
安培－马克士威定律的应用（微分形式）
习题
第5章 从马克士威方程式到波动方程式
散度定理
斯托克斯定理
梯度
一些有用的恆等式
波动方程式
附录
附录A 在物质中的马克士威方程式
附录B 坐标系复习
附录C 习题解答
附录D 参考书籍
附录E 中英名词对照
附录F 英中名词对照
志谢
第1章 电场的高斯定律
1.1 高斯定律的积分形式
电场
点积
单位法线向量
电场垂直于表面的分量
面积分
向量场的通量
穿过一¬个封闭表面的电通量
被包围的电荷
真空介电系数
高斯定律的应用（积分形式）
1.2 高斯定律的微分形式
Nabla，也叫做del 算符
散度（del后面接）
电场的散度
高斯定律的应用（微分形式）
习题
第2章 磁场的高斯定律
2.1 高斯定律的积分形式
磁场
穿过一个封闭表面的磁通量
高斯定律的应用（积分形式）
2.2 高斯定律的微分形式
磁场的散度
高斯定律的应用（微分形式）
习题
第3章 法拉第定律
3.1 法拉第定律的积分形式
感应电场
线积分
向量场的路径积分
电场的环流
通量的变化率
冷次定律
法拉第定律的应用（积分形式）
3.2 法拉第定律的微分形式
旋度（del后面接×）
电场的旋度
法拉第定律的应用 （微分形式）
习题
第4章 安培－马克士威定律
4.1 安培－马克士威定律的积分形式
磁场的环流
真空磁导率
被包围的电流
通量的变化率
安培－马克士威定律的应用（积分形式）
4.2 安培－马克士威定律的微分形式
磁场的旋度
电流密度
位移电流密度
安培－马克士威定律的应用（微分形式）
习题
第5章 从马克士威方程式到波动方程式
散度定理
斯托克斯定理
梯度
一些有用的恆等式
波动方程式
附录
附录A 在物质中的马克士威方程式
附录B 坐标系复习
附录C 习题解答
附录D 参考书籍
附录E 中英名词对照
附录F 英中名词对照
图书序言
序
有史以来最重要的方程式
这本《电磁学天堂祕笈》有一个目的：帮助你去了解，在所有科学中，四个最有影响力的方程式。假如你需要马克士威方程式（Maxwell's equations）的威力的证言，请看看你的周围，收音机、电视、雷达、无线网际网路的使用、以及蓝牙（Bluetooth）技术等等，都是以电磁场为基础的当代技术的一些例子。物理世界的读者选择了马克士威方程式是「有史以来最重要的方程式」，一点都不令人惊讶。
这本《电磁学天堂祕笈》和其他至少有几十本电磁学方面的书，有什么不同呢？最重要的是，《电磁学天堂祕笈》只专注在马克士威方程式，所以你不需要读过几百页相关的话题，就能得到最主要的观念。这使得《电磁学天堂祕笈》有更多的空间，去对最重要的相关特征，做深入的解释，例如以电荷为根基的电场与感应电场的差别，散度和旋度的物理意义，以及每一个方程式的积分和微分形式的用处。
你也会发现，《电磁学天堂祕笈》表现的方式和别的书有很大的不同。每一章的开始，都会有一个马克士威方程式的「大字版」，方程式当中每一项的意义都很清楚的写出来。
假如你已经学过马克士威方程式，而你只是想快速的复习，则这个大字版的公式可能就可以满足你的需要。
但是，假如你对马克士威方程式的任何方面有不清楚的地方，你会发现，在大字版的公式后面的章节中，每一个符号都有仔细的解释（包括数学的算符）。所以，假如你不是很确定在高斯定律中 的意义，或者不明白为何只有被包围的电流对磁场的环流有贡献，你将会很想要去读这些章节。
做为一本学生的指南，《电磁学天堂祕笈》还提供有另外两个资源，用来帮助你了解及应用马克士威方程式：一个互动式的网站（网址：www4.wittenberg.edu/maxwell/#），以及一系列可下载播放的网路「播客」（podcast）语¬音讲解。在网站上（以及中文版的附录），你可以找到本书习题中的每一道题目的完整解答，并以互动式提供，这是说，你能够马上看到全部的解答，或者你可以要求一系列有用的提示，然后引导你去找出最后的答案。假如你是一个喜欢用听的（而不想只是用读的）来学习的人，语音的讲解就很适合你。这些MP3档案会伴着你读过本书的每一章，指出重要的细节，并提供关键观念的进一步解释。
《电磁学天堂祕笈》这本书适合你吗？假如你是学科学或工程的学生，而所读的教科书中有用到马克士威方程式，你却对这些方程式的意义不是很清楚，或者不知道如何去运用，那么《电磁学天堂祕笈》就很适合你。在这种情形时，你需要阅读本书，听一听网站所提供的英语声音讲解，做做本书的例题以及习题的题目，然后才去考如GRE等学力测验。或者，假如你是研究生，要为资格考做复习，这本书以及所提供的附加材料，可以帮助你来做准备。
假如你不是学习科学的大学生或研究生，而是一个好奇的年轻人，或者是好学的年长者，想要多学一点电场和磁场的知识，《电磁学天堂祕笈》将介绍给你四个方程式，它们是你每天都在用的大部分科技的基础。
《电磁学天堂祕笈》的解说是一种非正式的型态，其中的数学严谨度只保持到「并不妨碍你了解马克士威方程式所含的物理意义」。你可以找到许多物理的类比，例如，电场与磁场的通量和实际流体的流动的比较。马克士威（James Clerk Maxwell）特别热心这种思考方法，他小心的指出，类比的有用并不是因为量的相像，而是因为相对应的量之间的关系。所以在一个静电场中，虽然实际上并没有东西在流动，你可能发现：水龙头（流体流动的源头）以及正电荷（电场线的源头）之间的类比，在了解静电场的性质时非常有用。
最后，对本书所讨论的四个马克士威方程式，我要做个说明：
你可能会很惊讶的发现，马克士威完成他的电磁学理论时，他得到的不是四个方程式，而是二十个方程式，这些方程式都在描述电场与磁场。后来是英国的黑维塞（Oliver Heaviside）以及德国的赫兹（Heinrich Hertz）在马克士威死后二十年，集合并简化了这些方程式，而成为目前的这四个。今天我们叫这四个方程式：电场的高斯定律、磁场的高斯定律、法拉第定律、安培—马克士威定律为马克士威方程组。因为这四个定律目前已广泛的定义为马克士威方程式，所以在本书中，你只会找到这四个方程式的解说。
有史以来最重要的方程式
这本《电磁学天堂祕笈》有一个目的：帮助你去了解，在所有科学中，四个最有影响力的方程式。假如你需要马克士威方程式（Maxwell's equations）的威力的证言，请看看你的周围，收音机、电视、雷达、无线网际网路的使用、以及蓝牙（Bluetooth）技术等等，都是以电磁场为基础的当代技术的一些例子。物理世界的读者选择了马克士威方程式是「有史以来最重要的方程式」，一点都不令人惊讶。
这本《电磁学天堂祕笈》和其他至少有几十本电磁学方面的书，有什么不同呢？最重要的是，《电磁学天堂祕笈》只专注在马克士威方程式，所以你不需要读过几百页相关的话题，就能得到最主要的观念。这使得《电磁学天堂祕笈》有更多的空间，去对最重要的相关特征，做深入的解释，例如以电荷为根基的电场与感应电场的差别，散度和旋度的物理意义，以及每一个方程式的积分和微分形式的用处。
你也会发现，《电磁学天堂祕笈》表现的方式和别的书有很大的不同。每一章的开始，都会有一个马克士威方程式的「大字版」，方程式当中每一项的意义都很清楚的写出来。
假如你已经学过马克士威方程式，而你只是想快速的复习，则这个大字版的公式可能就可以满足你的需要。
但是，假如你对马克士威方程式的任何方面有不清楚的地方，你会发现，在大字版的公式后面的章节中，每一个符号都有仔细的解释（包括数学的算符）。所以，假如你不是很确定在高斯定律中 的意义，或者不明白为何只有被包围的电流对磁场的环流有贡献，你将会很想要去读这些章节。
做为一本学生的指南，《电磁学天堂祕笈》还提供有另外两个资源，用来帮助你了解及应用马克士威方程式：一个互动式的网站（网址：www4.wittenberg.edu/maxwell/#），以及一系列可下载播放的网路「播客」（podcast）语¬音讲解。在网站上（以及中文版的附录），你可以找到本书习题中的每一道题目的完整解答，并以互动式提供，这是说，你能够马上看到全部的解答，或者你可以要求一系列有用的提示，然后引导你去找出最后的答案。假如你是一个喜欢用听的（而不想只是用读的）来学习的人，语音的讲解就很适合你。这些MP3档案会伴着你读过本书的每一章，指出重要的细节，并提供关键观念的进一步解释。
《电磁学天堂祕笈》这本书适合你吗？假如你是学科学或工程的学生，而所读的教科书中有用到马克士威方程式，你却对这些方程式的意义不是很清楚，或者不知道如何去运用，那么《电磁学天堂祕笈》就很适合你。在这种情形时，你需要阅读本书，听一听网站所提供的英语声音讲解，做做本书的例题以及习题的题目，然后才去考如GRE等学力测验。或者，假如你是研究生，要为资格考做复习，这本书以及所提供的附加材料，可以帮助你来做准备。
假如你不是学习科学的大学生或研究生，而是一个好奇的年轻人，或者是好学的年长者，想要多学一点电场和磁场的知识，《电磁学天堂祕笈》将介绍给你四个方程式，它们是你每天都在用的大部分科技的基础。
《电磁学天堂祕笈》的解说是一种非正式的型态，其中的数学严谨度只保持到「并不妨碍你了解马克士威方程式所含的物理意义」。你可以找到许多物理的类比，例如，电场与磁场的通量和实际流体的流动的比较。马克士威（James Clerk Maxwell）特别热心这种思考方法，他小心的指出，类比的有用并不是因为量的相像，而是因为相对应的量之间的关系。所以在一个静电场中，虽然实际上并没有东西在流动，你可能发现：水龙头（流体流动的源头）以及正电荷（电场线的源头）之间的类比，在了解静电场的性质时非常有用。
最后，对本书所讨论的四个马克士威方程式，我要做个说明：
你可能会很惊讶的发现，马克士威完成他的电磁学理论时，他得到的不是四个方程式，而是二十个方程式，这些方程式都在描述电场与磁场。后来是英国的黑维塞（Oliver Heaviside）以及德国的赫兹（Heinrich Hertz）在马克士威死后二十年，集合并简化了这些方程式，而成为目前的这四个。今天我们叫这四个方程式：电场的高斯定律、磁场的高斯定律、法拉第定律、安培—马克士威定律为马克士威方程组。因为这四个定律目前已广泛的定义为马克士威方程式，所以在本书中，你只会找到这四个方程式的解说。
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