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本书是电磁学的教学参考书，分为两卷：靠前卷是电磁学内容方面的，第二卷是电磁学历史方面的。靠前卷包括静电场、恒磁场、变化的电场和磁场、电路和综合类问题五章，所研讨的问题都是在教学中可能遇到、而一般电磁学教科书中没有讲到或很少提及的问题。第二卷包括两部分，靠前部分《电磁学历目前的一些重要发现》，讲述电磁学历目前一些重要发现的经过和来龙去脉；第二部分《电磁学史实撮要》，则是电磁学编年史的摘要，为读者提供一些查阅资料。

本书可作为高校教师、学生、研究生和有关人员的参考书；第二部分也可作为中学教师和学生的参考书。

第一卷第一章静电场（3）

1.1静电场中的电场线（3）

1.电场线（3）

2.静电场中的电场线（3）

3.电场线的中断问题（5）

1.2两个等量点电荷的电场线方程（5）

1.两个等量异种电荷的电场线方程（5）

2.两个等量同种电荷的电场线方程（8）

1.3偶极线的电场线和等势面（10）

1.偶极线的电场线（10）

2.偶极线的等势面（12）

1.4特殊电场线与导体平面的交点（14）

1.用电场线方程求解（14）

2.用高斯定理求解（15）

1.5两个球对称分布电荷之间的相互作用力（16）

1.方法一、论证（17）

2.方法二、计算（18）

1.6面电荷所在处的电场强度（20）

1.均匀球面电荷所在处的电场强度（20）

2.无穷长均匀圆柱面电荷所在处的电场强度（23）

3.均匀平面电荷所在处的电场强度（25）

4.一般面电荷所在处的电场强度（29）

1.7均匀带电圆环的电场强度（31）

1.用库仑定律求均匀带电圆环的电场强度（31）

2.三个积分（33）

3.电场强度的表达式（34）

4.变换到柱坐标系和球坐标系（35）

1.8高斯定理的教学（36）

1.说明目的和困难（36）

2.利用直观形象推导公式（37）

3.讲清物理意义（40）

4.应用高斯定理时的问题（41）

1.9关于电势的零点问题（41）

1.电势差和电势（41）

2.电势零点（42）

3.带电体为无限大时的电势零点问题（42）

4.有两个无限大带电体时的电势零点问题（45）

5.无限大均匀电场的电势零点问题（46）

6.地球的电势问题（47）

1.10平面电四极子的电势（48）

1.直接计算（49）

2.利用电偶极子的电势计算（50）

3.按电四极子电势的公式计算（52）

1.11一段直线电荷的电势的不同表达式（53）

1.电势的表达式（54）

2.电势的又一表达式（55）

3.证明两种表达式相等（55）

4.积分公式问题（56）

1.12均匀带电圆环的电势（57）

1.直接积分，结果用全椭圆积分表示（58）

2.直接积分，结果用勒让德多项式表示（59）

3.解拉普拉斯方程（61）

4.讨论（62）

§1.13等势面族的条件及例子（64）

1.空间曲面族成为等势面族的条件（64）

2.两个例子（65）

3.椭球面族（66）

4.带电导体椭球的等势面族（68）

1.14静电场中的导体（68）

1.导体的静电平衡条件（68）

2.导体的弛豫时间（68）

3.由导体的静电平衡条件得出的一些结论（69）

4.静电平衡时，导体上的电荷分布是专享的（70）

5.决定导体上面电荷密度的因素（73）

6.导体带电最多时，其表面自由电子过剩或缺少的比例（73）

7.导体空腔（74）

1.15带电导体椭球的电势和电荷分布（75）

1.问题和解法（76）

2.椭球坐标系（76）

3.求电势（77）

4.导体椭球上的面电荷密度（79）

5.一些特殊情况（79）

1.16带电导体椭球的面电荷密度与主曲率半径的关系（82）

1.带电导体椭球的面电荷密度（82）

2.椭球面的主曲率半径（82）

3.面电荷密度与主曲率半径的关系（84）

1.17两条平行导线间的电容（85）

1.半径不相等的两条平行长直导线间的电容（85）

2.两种特殊情况（90）

1.18静电能量的三个公式（91）

1.第一个公式（92）

2.第二个公式（93）

3.第三个公式（94）

第二章恒磁场（96）

2.1圆环电流的磁感强度（96）

1.用笛卡儿坐标系计算B的分量（96）

2.用柱坐标系和球坐标系表示B的分量（99）

2.2两共轴载流圆环之间的相互作用力（100）

2.3电流之间的相互作用力与牛顿第三定律（103）

1.两个电流元之间的相互作用力不遵守牛顿第三定律（103）

2.两个闭合回路电流之间的相互作用力遵守牛顿第三定律（104）

2.4面电流所在处的磁感强度（105）

1.均匀圆柱面电流所在处的磁感强度（105）

2.无穷大均匀平面电流所在处的磁感强度（110）

3.一般面电流所在处的磁感强度（113）

4.小结（113）

2.5稳恒电流的矢势（114）

1.线电流的矢势（114）

2.体电流的矢势（115）

3.无限长直线电流的矢势（115）

4.两条无限长反平行直线电流的矢势（116）

5.圆环电流的矢势（116）

6.无限长直载流螺线管的矢势（119）

2.6安培环路定理的证明（125）

2.7中子星磁场的极限值（128）

第三章变化的电场和磁场（132）

3.1麦克斯韦的巨著《电磁论》中关于几个基本量的论述（132）

1.电位移（132）

2.电场强度（133）

3.电势（134）

4.磁化强度（134）

5.磁场强度和磁感强度（134）

3.2边值关系的几何意义（135）

3.3两个数学问题（137）

3.4电磁学中几个简单问题里的椭圆积分（139）

1.均匀圆环电荷的电势（139）

2.椭圆环电流中心的磁感强度（140）

3.圆环电流的矢势（142）

3.5电磁场的能流（143）

1.电阻消耗的焦耳热等于坡印亭矢量S输送来的能量（144）

2.电容器充放电的能量等于坡印亭矢量S输入或输出的能量（145）

3.螺线管通电时，它所储存或放出的能量等于坡印亭矢量S输入或输出的能量（146）

3.6同轴电缆的自感问题（148）

1.题目（148）

2.两种解法（148）

3.问题及解答（149）

4.内自感（150）

3.7螺线管的自感公式（152）

1.螺线管自感公式的推导（152）

2.粗糙的近似公式（155）

3.稍好一些的近似公式（156）

4.关于螺线管自感的计算问题（156）

3.8两线圈互感系数M12=M21的几种证法（157）

1.证法一（用磁场能量相等的方法）（157）

2.证法二（用二阶偏导数相等的方法）（158）

3.证法三（矢势法）（160）

3.9两线圈有互感时串并联公式的推导（161）

1.串联（161）

2.并联（164）

3.小结（168）

3.10磁单极强度的单位与电磁对称性（169）

1.磁单极强度的两种单位（170）

2.磁库仑定律（171）

3.洛伦兹力公式（171）

4.狄拉克的量子化公式（173）

5.磁单极强度的单位与电磁对称性（173）

3.11电磁场的矢势和标势（175）

1.势的存在（175）

2.矢势和标势（176）

3.规范变换（176）

4.用势表示场的能量（178）

5.用势表示相互作用能（179）

6.推迟势（180）

7.四维势矢量（182）

8.对矢势A的实验检验（183）

3.12电磁波在全反射时的相位变化（185）

1.反射波的菲涅耳公式（185）

2.全反射时的相位差（186）

3.δ⊥和δ‖的值（186）

4.线偏振波经全反射后的偏振状态（187）

5.根式的正负号问题（188）

3.13平行于理想导体平面的振荡电偶极子的辐射场（190）

3.14经典氢原子的寿命（195）

1.基态氢原子的能量（196）

2.辐射功率（196）

3.经典氢原子的寿命（197）

3.15用电磁理论说明各向异性晶体的基本光学现象（198）

1.理论基础（198）

2.单色平面电磁波（199）

3.光线速度方程（201）

4.各向异性晶体中的波面（202）

5.双折射（203）

6.线偏振（203）

……

第四章电路（205）

第五章综合类问题（226）

第二卷

第一部分电磁学历史上的一些重要发现（249）

第二部分电磁学史实撮要（366）

索引（413）

人名索引（424）

张之翔，北京大学物理学院教授。1953年北京大学物理系毕业后，留校任教。前六年教电学实验课和光学实验课，以后讲授普通物理课和理论物理课。在北大教书近四十年，于 1992年底退休。1988年获北大很好教师奖。1980-1988年任中美联合招收赴美物理研究生考试（CUSPEA)普物阅卷组组长。1984-1989年任全国高校理科教材编审委员会委员。1988-1990年任Asian-Pacific Physics News编辑。1986-2004年任中国物理学会教育委员会靠前交流组成员。1994年起任《国家物理学试题库系统》科研课题领导机构成员兼学科专家组成员。1986年访问过日本。1991-1992年应邀访问过德国十所大学。在靠前外学术期刊上发表过七十多篇论文。出版的著作有：《物理学习题集》(与人合作)、《光的偏振》、《电磁学教学札记》、《电动力学》(与人合作)、《人类是如何认识电的》(与人合作)、《北京大学普通物理教学研究论文集》(靠前、二集，主编)、《电动力学题解》（与人合作）、《电磁学千题解》、《电动力学题解》(第二版) (与人合作)。并翻译出版了《物理学教程》(与人合作)和《光学》(与人合作)

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