摘要：电磁学是物理学中十分重要的一门本科生基础课，电磁科学也是人类科学发展史上最有代表性的一门科学，电磁学的规律经过了人类几百年的实验研究逐渐形成了一个系统的科学规律，从实验现象、理论总结、新结果预言再到实验验证，体现了科学研究的基本方法和思路。
“101计划”核心教材
物理学领域
前 言
电磁学是物理学中十分重要的一门本科生基础课，电磁科学也是人类科学发展史上最有代表性的一门科学，电磁学的规律经过了人类几百年的实验研究逐渐形成了一个系统的科学规律，从实验现象、理论总结、新结果预言再到实验验证，体现了科学研究的基本方法和思路。
电磁学又是一门应用十分广泛的科学，从基础研究的基本粒子探测、分子和原子物理、新材料电磁特性到空间科学，从工程应用的通信技术、计算科学、信息技术到能源科学，现代科学和技术发展的各个方面几乎都涉及电磁学。
中国科学技术大学在老一辈物理学家、教育家吴有训先生、严济慈先生、钱临照先生的亲自带领和指导下，一贯重视基础物理教学，历经六十多年如一日的坚持，现已形成良好的教学传统。特别是严济慈和钱临照两位先生在世时身体力行，多年讲授本科生的基础物理课，以他们渊博的学识、精湛的讲课艺术、高尚的师德，带领出一批又一批杰出的年轻教员，培养了一届又一届优秀的学生。本书撰写和修订体现了我国老一辈物理学家的教育理念和教育思想。
本书是在科学出版社2014年6月《电磁学与电动力学》(上册)(第二版)(胡友秋、程福臻、叶邦角、刘之景编著)的基础上，由叶邦角负责修订，为了使本书具有独立性，改名为《电磁学》。
本书的修订保持了原书的风格，即坚持重基本概念和重基本物理思想。《电磁学与电动力学》(上册)第一版和第二版作为中国科学技术大学本科生的“电磁学”课程教材已连续使用了15年，每届学生和任课老师也不断地对教材的内容逐字逐句进行推敲，本书是在此基础上进行了系统的修订，同时还增加了独立的一章“相对论电磁学”，使全书更加完整，本书修订时也增加了一些经典例题和习题(较难的题目用*标注，只作为选做题目)，以方便不同层次的高校老师和学生选择和使用。
一 基本信息
《电磁学》
胡友秋 程福臻 叶邦角 刘之景 编著
叶邦角 修订
书号：9787030795274
本书是在中国科学技术大学国家基础科学人才培养基地物理学丛书《电磁学与电动力学》（上册）（第二版）的基础上修订而成的，并更名为《电磁学》。
本书对经典电磁学的基本概念、基本理论和基本规律作了深人细致的阐述，并适当增加了电磁学在现代科学技术上的应用例子，并与电动力学内容适当关联。本书编写和修订力争做到内容精练、突出重点、层次分明、易于理解。本书精选了一些具有代表性的例题和习题，供学生阅读和课后检验对内容的理解程度。
二 修订者简介
叶邦角，中国科学技术大学讲席教授，博士生导师。1993年获中国科学技术大学理学博士学位。1996-1997年在日本原子力研究所做学术访问，1999年-2000年担任日本东京大学客座教授。
长期从事本科物理学教学工作。担任教育部电磁学虚拟教研室组长，主持教育部网络视频公开课程电磁学,入选国家一流本科课程电磁学，兼任全国高校电磁学教学研究会副理事长等。公开视频“少年班精品课”力学和电磁学在哔哩哔哩网站上已超过80万点击量。以超长公开课的形式发布在抖音平台的电磁学课程参与的热点进入抖音总榜TOP10，成为抖音平台教育领域的热门话题。
长期从事粒子物理和核物理的研究。主持多项国家自然科学基金和重点项目，担任科技部国家重点研发计划项目首席科学家。已在国际著名学术刊物上发表200多篇论文。兼任中国核物理学会常务理事，安徽省核学会副理事长，《原子核物理评论》和《现代物理知识》编委等。2007年获国务院特殊津贴，2008年获安徽省教学成果特等奖，2009年获评安徽省教学名师，2015年获宝钢优秀教师特等奖提名奖，2021年获安徽省教书育人楷模等荣誉。
三 本书目录
出版说明
前言
绪论 电磁学的建立和应用/1
0.1 电磁学的建立/1
0.1.1 宇宙的演化/1
0.1.2 电磁现象的历史记载/2
0.1.3 电磁学的诞生/3
0.1.4 场思想的提出和电磁学科学体系的建立/6
0.2 电磁学的应用/6
第1章 真空中的静电场/10
1.1 电荷守恒/10
1.2 库仑力/11
1.2.1 库仑扭秤实验/11
1.2.2 库仑定律/13
1.3 叠加原理/14
1.3.1 叠加原理的数学表述/14
1.3.2 带电体系对静止点电荷的作用力/14
1.3.3 带电体系之间的作用力/15
1.4 电场强度/15
1.4.1 电场强度的定义/15
1.4.2 各类带电体的电场强度/16
1.4.3 电场的物质性/17
1.4.4 电场强度计算举例/17
1.5 静电场的高斯定理/20
1.5.1 电通量/20
1.5.2 高斯定理/21
1.5.3 高斯定理与库仑定律的关系/23
1.5.4 高斯定理应用举例/23
1.5.5 电场线/26
1.6 静电场的环路定理/27
1.6.1 电场的环量/27
1.6.2 环路定理/27
1.7 电势/28
1.7.1 电势差与电势/28
1.7.2 电势的一般表达式/30
1.7.3 场强与电势的微分关系/30
1.7.4 等势面/31
1.7.5 应用举例/32
*1.7.6 电势的多极子展开/35
第2章 静电场中的导体和电介质/37
2.1 物质的电性质/37
2.1.1 导体、半导体和绝缘体/37
2.1.2 电场对电荷系统的作用/38
2.2 静电场中的导体/40
2.2.1 导体达到静电平衡的条件/40
2.2.2 处在静电平衡条件下导体的性质/40
2.2.3 导体在静电场中性质的应用/43
2.2.4 高斯定理和库仑定律的精确验证/46
2.3 电容和电容器/46
2.3.1 孤立导体的电容/47
2.3.2 电容器/47
2.3.3 电容器的连接/48
2.4 电介质/49
2.5 极化强度矢量/50
2.5.1 P与极化电荷的关系/51
2.5.2 P与电场E的关系/53
2.6 电介质中静电场的基本定理/57
2.6.1 高斯定理/57
2.6.2 环路定理/59
2.7 边值关系和唯一性定理/60
2.7.1 电场强度/61
2.7.2 电位移矢量/61
2.7.3 电势/62
2.7.4 静电场的唯一性定理/63
2.7.5 应用举例/64
* 2.8 电像法/68
第3章 静电能/73
3.1 真空中点电荷间的相互作用能/73
3.2 连续电荷分布的静电能/76
3.3 电荷体系在外电场中的电势能/82
3.4 电场的能量和能量密度/83
*3.5 非线性介质及电滞损耗/86
* 3.6 利用静电能求静电力/88
第4章 稳恒电流/95
4.1 稳恒电路/95
4.1.1 电流强度和电流密度/95
4.1.2 电流连续方程/96
4.1.3 稳恒条件/97
4.2 稳恒电流规律/98
4.2.1 欧姆定律/98
4.2.2 焦耳定律/101
4.2.3 从经典电子论观点解释欧姆定律和焦耳定律/102
4.2.4 欧姆定律的失效问题/103
4.3 电源及稳恒电路/104
4.3.1 电源及其电动势/104
4.3.2 常见的几种电源/106
4.3.3 路端电压、电动势和全电路欧姆定律/108
4.3.4 稳恒电路的特点/109
4.3.5 稳恒电路中静电场的作用/109
4.4 基尔霍夫定律/110
4.4.1 节点、支路和回路/110
4.4.2 基尔霍夫第一和第二定律/110
4.4.3 支路电流法/111
4.4.4 回路电流法/112
* 4.5 稳恒电流和静电场的综合求解/112
4.5.1 基本方程/113
4.5.2 基本方程的闭合性/113
4.5.3 与纯静电场问题类比/116
第5章 真空中的静磁场/119
5.1 磁现象与磁场/119
5.1.1 磁的基本现象与磁的库仑定律/119
5.1.2 奥斯特实验——电流磁效应/120
5.1.3 磁感应强度/120
5.1.4 安培力公式与洛伦兹力公式/122
5.2电流的磁场/123
5.2.1 毕奥-萨伐尔定律/123
5.2.2 毕奥-萨伐尔定律应用举例/124
5.3 安培力/128
5.3.1 四个示零实验/129
5.3.2 安培定律/130
5.3.3 安培力及其应用/131
5.4 静磁场的基本定理/131
5.4.1 磁场的高斯定理/131
5.4.2 安培环路定理/132
5.4.3 磁场的几何描述/134
5.4.4 两条定理与毕奥-萨伐尔定律的关系/135
5.4.5 安培环路定理的应用/135
5.5 磁矢势/137
5.5.1 磁矢势的引入/137
5.5.2 磁失势满足的方程/140
5.5.3 AB效应/140
5.6 带电粒子在磁场中的运动/141
5.6.1 运动特征/141
5.6.2 带电粒子在复合场中的运动/144
5.6.3 应用举例/145
5.6.4 宏观效应/148
第6章 静磁场中的磁介质/150
6.1 磁场对电流的作用/150
6.1.1 磁场对电流的力和力矩/150
6.1.2 电流受力和力矩的计算举例/151
6.2 磁介质及其磁化强度/152
6.2.1 磁化强度/152
6.2.2 磁化电流/153
6.3 磁介质中的静磁场的基本定理/155
6.4 介质的磁化规律/156
6.4.1 介质按磁化规律分类/156
6.4.2 介质磁化的微观机制/158
6.4.3 无限均匀线性各向同性介质中的静磁场/162
6.5 边值关系和唯一性定理/163
6.5.1 磁场在磁介质界面上的边值关系/163
6.5.2 静磁场的唯一性定理/164
6.5.3 分区均匀线性各向同性介质中的静磁场/165
6.6.1介质界面为无限平面/169
6.6.2 介质界面为无穷长圆柱面/172
6.7 磁路定理及其应用/173
6.7.1 磁路定理的基本方程/173
6.7.2 磁路定理的应用/174
*6.8 磁荷法/176
6.8.1 磁荷观点下的静磁场规律/176
6.8.2磁荷法和电流法的等效性/180
6.8.3 磁荷法的应用/180
第7章 电磁感应/183
7.1 电磁感应定律/183
7.1.1 电磁感应现象/183
7.1.2 法拉第电磁感应定律/185
7.1.3 感应电动势的计算/186
7.1.4 块状导体中的电磁感应现象/187
7.1.5 电磁感应定律和磁场的高斯定理/187
7.2 动生电动势和感生电动势/188
7.2.1 动生电动势/188
7.2.2 感生电动势/190
7.2.3 电子感应加速器/193
7.2.4两种电动势引出的问题/193
7.3 互感和自感/194
7.3.1 互感现象和互感系数/194
7.3.2 自感现象和自感系数/196
7.3.3 两线圈的串联和并联/198
7.4 似稳电路和暂态过程/201
7.4.1 似稳条件/201
7.4.2 似稳电路方程/202
7.4.3 多回路电路的基尔霍夫定律/204
7.4.4 暂态过程/205
第8章 磁能/209
8.1 载流线圈的磁能/209
8.1.1 —个载流线圈的磁能/209
8.1.2 N个载流线圈系统的磁能/209
8.2 载流线圈在外磁场中的磁能/211
8.3 磁场的能量和磁能密度/212
*8.4 非线性介质及磁滞损耗/213
*8.5 利用磁能求磁力/215
第9章 交流电路/219
9.1 基本概念和描述方法/219
9.1.1 基本概念/219 9.1.2描述方法/220
9.2 交流电路的复数解法/224
9.2.1 交流电路的基本方程/224
9.2.2 电路方程的复数形式/225
9.2.3 交流电路元件的复阻抗/226
9.3 交流电的功率/228
9.3.1 瞬时功率/228
9.3.2 平均功率/228
9.3.3 视在功率和功率因数/229
9.3.4 由电压和电流的复有效值计算平均功率/229
9.4 交流电路分析举例/229
9.4.1 串联谐振电路/229
9.4.2 并联谐振电路/231
9.4.3 变压器电路/232
第10章 麦克斯韦电磁理论/234
10.1 电磁场的基本规律/234
10.1.1 两个大胆的推广/235
10.1.2 两个重要的假设/235
10.1.3 麦克斯韦方程组/238
10.1.4 边值关系/239
10.2 平面电磁波/239
10.2.1 电磁波的产生机制/239
10.2.2 平面电磁波的性质/241
10.2.3 赫兹实验/242
10.2.4 电磁波谱/244
10.3 电磁场的能量、动量和角动量/244
10.3.1 电磁场的性质/244
10.3.2 平面电磁波的能量、能流密度(坡印亭矢量)和动量/246
10.3.3 光压/247
10.3.4 电磁场具有角动量的验证/249
*第11章 相对论电磁学/250
11.1 四维时空和四维矢量/250
11.1.1四维矢量/250
11.1.2 四维速度/251
11.1.3 四维动量/253
11.1.4 四维力/254
11.1.5 四维微分算符/255
11.2 电磁场相对论变换/256
11.2.1 电荷密度和电流密度的变换/256
11.2.2 电场与磁场的相对论变换/257
11.2.3 麦克斯韦方程组的协变形式/260
11.3 缓慢运动的电磁介质/262
11.3.1 缓慢运动的电磁介质基本方程/262
11.3.2 稳恒场中运动导体/263
11.3.3 稳恒磁场中的运动介质/264
11.3.4 稳恒电场中的运动介质/265
习题/267
习题参考答案/293
参考书目/302
附录Ⅰ 科学家中英文姓名对照表/303
附录Ⅱ 单位制和单位制间的公式变换/305
附录Ⅲ 物理常量/314
附录Ⅲ 矢量分析中的常用公式/315
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来源：科学出版社