普通物理学(第4分册) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

作者:梁绍荣等编

出品人:

页数:329 页

译者:

出版时间:1994年5月1日

价格:13.60

装帧:平装

isbn号码:9787040045956

丛书系列:

图书标签:

• 物理学
• 普通物理学
• 大学教材
• 第四版
• 分册
• 理工科
• 高等教育
• 电磁学
• 力学
• 光学

《电磁学原理与应用》 本书导读：深入探究电磁场的奥秘与现代技术基石 欢迎来到《电磁学原理与应用》的世界。本书旨在为读者构建一个全面、深入且逻辑严密的电磁学知识体系，它不仅是经典物理学的核心支柱之一，更是理解现代工程技术、信息科学乃至宇宙运作机制的钥匙。不同于侧重基础实验操作和力学计算的教材，本书将视角聚焦于电磁现象背后的数学描述、理论推导及其在尖端科技中的广泛应用。 第一部分：静电场与稳恒电流的精细刻画 本书的开篇部分，我们将从最基础的电荷、电场概念入手，建立起对静电现象的直观认识。然而，我们的目标远不止于此。我们将迅速过渡到矢量分析在电磁学中的核心地位，详细阐述电势（Potential）的概念及其与电场强度的精确关系。库仑定律和高斯定律作为静电学的两大基石，将被置于更广阔的数学框架下进行检验和应用，特别是对复杂几何形状下的电场分布进行积分和求解。 随后的章节将深入探讨介质中的电场。我们不仅会定义电位移矢量 $mathbf{D}$，区分其与 $mathbf{E}$ 在有介质存在时的差异，还会详细解析电容的计算方法，包括各类复杂结构的电容器，如同轴电缆、球形电容器的解析解。边界条件在介质界面上的处理，是理解电磁波传播特性的关键预备知识，因此本部分对此有详尽的讨论。 紧接着，我们转向稳恒电流。欧姆定律将被提升到更微观的层面——通过电流密度矢量 $mathbf{J}$ 来描述，并引入连续性方程，确保电荷守恒在稳恒状态下的数学表达。磁场的引入，始于毕奥-萨伐尔定律（Biot-Savart Law），它揭示了电流元如何产生磁场。安培环路定理将作为计算特定对称性下稳恒磁场的强大工具，与高斯定律在电场中的地位相对应。 第二部分：电磁感应、磁场能量与电磁动力学基础 本书的核心挑战和魅力，在于对动态电磁现象的捕捉。法拉第电磁感应定律是理解一切交流电、变压器和电机的理论基石。我们将不仅停留在感应电动势的计算，更会深入探讨感应场的性质以及磁通量随时间变化率的精确物理含义。楞次定律的物理意义——对变化趋势的阻碍作用，也将得到深刻剖析。 在建立起稳恒磁场和时变磁场的基础上，本书将引入电磁场的矢量磁势 $mathbf{A}$。与电势 $phi$ 类似，磁势提供了一种更方便的数学工具来处理磁场，尤其是在复杂的电流分布情况下。我们将推导磁场的能量密度公式，并讨论电感（Inductance）的概念，分析自感和互感的物理机制及计算方法。 电磁学的统一性体现在麦克斯韦方程组的构建上。本书将逐步、严谨地推导出完整的麦克斯韦方程组（包括位移电流项），这是从静态场过渡到动态场、实现电与磁完全统一的里程碑。我们还将探讨这些方程组在不同坐标系下的表达形式及其对特定物理问题的简化应用。 第三部分：电磁波的产生、传播与辐射 掌握了麦克斯韦方程组，我们便能自然地推导出电磁波的波动方程。本书将详细分析无源、无损介质中平面电磁波的传播特性。我们不仅会计算电磁波的相速度、群速度，还会深入讨论波阻抗的概念，并计算电磁波的能量流密度（坡印廷矢量 $mathbf{S}$）及其物理意义。 传播特性的研究将拓展到不同的传播环境： 1. 导行波（Guided Waves）：详细分析在理想导体波导（如矩形波导、圆波导）内部的横电（TE）模和横磁（TM）模的截止频率、色散关系和能量传输模式。这部分是微波工程和光纤通信的基础。 2. 自由空间传播与辐射：分析点电荷加速运动产生的瞬时电磁场，并系统地推导偶极子天线的辐射场（远场近似），计算其辐射方向图和辐射功率，使理论与实际的天线工程应用紧密结合。 第四部分：电磁场与物质的相互作用及应用实例 本书的最后部分将聚焦于更复杂的电磁场边界问题和实际应用。 边界条件与反射/折射：我们将精确分析平面电磁波在不同介质界面上的菲涅耳公式（Fresnel's Equations），并讨论全反射现象。这为理解光学（电磁学的一个分支）中的反射、折射和偏振现象奠定了坚实的电磁学基础。 电磁场的数值计算导论：鉴于许多实际工程问题无法通过解析方法求解，本书将提供一个简要的导论，介绍有限差分法（FDM）和有限元法（FEM）等数值方法在求解麦克斯韦方程组中的基本思路和优势，帮助读者对接现代电磁仿真技术。 辐射与兼容性（EMC）：探讨电磁辐射的原理及其对电子设备可能造成的干扰（EMI），并介绍抑制电磁干扰（EMC）的基本设计原则，包括屏蔽、滤波和接地技术。 本书特色与读者定位 《电磁学原理与应用》的编写风格强调从基本假设到复杂结论的严谨推导链条，注重数学工具的有效运用。它不满足于现象的描述，而是力求揭示背后深层次的物理规律。本书适合物理、电子工程、通信工程、微电子学等专业的高年级本科生或研究生作为核心教材。对于希望系统性地回顾或深入理解电磁场理论以应对高级研究或工程挑战的专业人士，本书亦是理想的参考书。阅读本书需要扎实的微积分基础，尤其是矢量微积分和偏微分方程的基础知识。通过系统学习，读者将能够独立分析和设计基于电磁原理的复杂系统。

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本书的语言组织和逻辑连贯性方面，存在着一种令人困惑的跳跃感。很多段落之间的过渡显得生硬而突兀，就好像是从不同的作者、在不同的时间点上拼凑起来的章节集合。一个重要的物理量在第一章被定义时使用了某种符号约定，但到了第三章，在没有明确说明符号变更的情况下，它可能又被赋予了完全不同的含义，这给追踪论证过程带来了极大的困扰。此外，全书的论述中充斥着大量不必要的、冗长的、且对物理理解无益的哲学式思辨，这些内容占据了宝贵的篇幅，却没能提供任何实质性的数学或实验支撑。我更希望看到的是严谨、精炼、直击核心的物理描述，而不是这种游离于核心概念之外的“文学化”修饰。这种写作风格使得读者在试图建立清晰的知识框架时，不得不花费额外的精力去过滤掉那些分散注意力的“枝蔓”，严重影响了知识的吸收效率和系统性。

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这本书的装帧和排版简直是灾难。打开书本的那一刻，我就感觉自己像是在翻阅一本上个世纪的印刷品。纸张的质量差得让人心疼，那种泛黄的、摸上去有些粗糙的质感，让我想起了旧图书馆里那些落满灰尘的藏书。更别提字体了，印刷的清晰度实在不敢恭维，很多地方的字符边缘都有些模糊不清，尤其是在涉及复杂的数学公式时，那些希腊字母和上下标经常混在一起，看得人眼花缭乱。我不得不反复比对，才能勉强分辨出作者究竟想表达哪个物理量。而且，书本的装订也相当不靠谱，翻开几页后，书脊就开始发出“吱嘎”的声响，生怕一不小心就散架了。对于一本理工科教材来说，清晰准确的呈现是基本要求，但这本书在这方面可以说是全方位地辜负了读者的期待。我花了大量时间在“阅读”这些排版错误和模糊的图表上，而不是真正去理解物理概念，这极大地削弱了学习的效率和乐趣。我期待的是一本现代化的、能够激发学习兴趣的工具书，而不是一本需要我费力去“解码”的古董。

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这本书的行文风格，说实话，充满了浓厚的学院派气息，但这种气息似乎走得太远，以至于完全脱离了普通读者的理解范围。作者似乎习惯了直接跳跃到高深的理论推导，中间的逻辑链条常常是缺失的或者含糊带过的。举个例子，当介绍某个核心定律时，前言或引言部分只是简单地提及了这个定律的重要性，然后下一段就开始罗列一系列繁复的微分方程和积分表达式。对于那些初次接触该领域知识的读者来说，这简直是天书。作者假定读者已经具备了远超当前学习阶段的数学和物理基础，这让学习过程变得异常痛苦。我反复阅读了开头几章，发现很多关键性的概念解释都停留在非常表层的描述，但深入下去后，又一下子跃升到只有专业人士才能理解的深度。这种不连贯的教学节奏，让学习曲线变得像锯齿一样，时而平坦得令人昏昏欲睡，时而陡峭得让人望而生畏。这本书更像是一份给博士后准备的研究报告摘要，而不是一本引导入门或系统学习的教科书。

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这本书在习题部分的设置上，表现出一种极端的偏执和脱节。一方面，对于基础概念的巩固，习题量少得可怜，往往只提供了寥寥无几的几个简单计算题，连最基本的概念应用都无法充分训练。另一方面，一旦进入到高级章节，习题的难度瞬间呈指数级爆炸，许多题目不仅计算量巨大，而且其背景和所需知识点涉及的范围远远超出了本章或本册内容的范畴，更像是从其他高阶课程中直接搬运过来的“屠龙术”。更令人恼火的是，这本书的答案与解析部分——如果能找到的话——往往是极其简洁的，仅仅给出一个最终的数值结果，没有任何推导步骤的展示。这意味着，如果你在解题过程中卡住了，这本书本身无法提供任何有建设性的帮助或反馈。它提供的是一个“你必须会”的预设环境，而不是一个“我将引导你学会”的学习过程。这种不负责任的出题和解析方式，让习题部分从学习工具沦为了单纯的自我折磨。

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插图和图表的质量，是这本书中另一个令人难以忍受的硬伤。作为一本物理学著作，视觉化的辅助是至关重要的，它们应该能够帮助我们直观地理解那些抽象的力学、电磁学或光学现象。然而，这本书里的所有插图，无论是示意图还是实验设置图，都显得极其简陋和过时。它们通常是那种粗糙的、只有黑白两色的线条图，缺乏必要的标注和三维立体感。我试着去理解一个关于波的干涉的图示，但由于线条过于密集且细节缺失，我完全无法判断哪些是波峰，哪些是波谷，更不用说去分析相位差了。很多图中甚至连坐标轴的标注都模糊不清，或者根本没有给出清晰的单位说明。这使得那些本应是“点睛之笔”的视觉辅助，反而成了增加理解负担的障碍。我不得不花大量时间去网络上搜索其他教材的现代插图进行对比，才能勉强拼凑出作者想要表达的真实场景。一本严肃的科学书籍，对图表的投入程度，直接反映了其对读者学习体验的重视程度。

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