P04 / undergraduate

电磁学

电磁学围绕第一编 静电学、第二编 磁场与感应、第三编 Maxwell 理论与综合复习建立连续章节顺序。

结构
3 编 · 6
适合读者
适合已具备基础代数与函数知识、希望完成本科层次系统学习的读者。
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BEFORE READING

先修与记号

本册对象

研究静电场、稳恒磁场、Maxwell 方程、电磁波和物质中的电磁响应。

先修教材

符号约定

  • 本册在首次使用时定义电磁学专用符号,并区分标量、向量、算子与单位。
  • 同一符号出现多种约定时明确命名空间、假设和适用章节。

CONTENTS

完整目录

PART 01

第一编 静电学

第一编 静电学组织Coulomb 定律、电场与 Gauss 定律、电势、Poisson 方程与边值问题,形成连续的学习单元。

  1. 01

    Coulomb 定律、电场与 Gauss 定律

    由 Coulomb 定律和叠加原理定义电场,处理连续电荷分布,并用电通量与 Gauss 定律求解具有高对称性的场。

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  2. 02

    电势、Poisson 方程与边值问题

    由保守静电场定义电势和电势能,推导 Poisson 与 Laplace 方程,并以导体边界、唯一性和镜像法处理典型边值问题。

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PART 02

第二编 磁场与感应

第二编 磁场与感应组织稳恒电流、磁场与矢势、电磁感应、位移电流与电路响应,形成连续的学习单元。

  1. 03

    稳恒电流、磁场与矢势

    从电流密度与连续性进入 Lorentz 力、Biot–Savart 和 Ampère 定律,并用磁通与矢势描述稳恒磁场。

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  2. 04

    电磁感应、位移电流与电路响应

    由 Faraday 定律和 Lenz 方向分析运动与变压电动势,建立电感、RC/RL/RLC 响应,并用位移电流修正 Ampère 定律。

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PART 03

第三编 Maxwell 理论与综合复习

第三编 Maxwell 理论与综合复习组织Maxwell 方程与电磁波、介质、能流与电磁学综合复习,形成连续的学习单元。

  1. 05

    Maxwell 方程与电磁波

    统一陈述 Maxwell 方程的积分与微分形式,从真空方程推导电磁波、横向条件、波速、能量密度与 Poynting 向量。

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  2. 06

    介质、能流与电磁学综合复习

    围绕电磁边界与能量传输串联静电势、稳恒磁场、感应、介质极化磁化、Maxwell 方程、电磁波和守恒律。

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综合练习

  • 每章安排定义辨析、推导计算和结果核验练习。
  • 本册末章安排跨 Part 综合题,并保留可复算的解题检查点。

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