电磁场实验,演示及仿真 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赵彦珍等 著

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出版社： 西安交通大学出版社

ISBN：9787560553016

商品编码：1063309070

出版时间：2013-10-01

作  者:赵彦珍 等 著作 定  价:19 出 版 社:西安交通大学出版社 出版日期:2013年10月01日 页  数:128 装  帧:平装 ISBN:9787560553016 ●第1章电磁场基础实验............................................................... （001)
●1.1静电场模拟........................................... （001)
●1.2   部分电容的测定............................................................... （008)
●1.3接地电阻的测定............................................................... （017)
●1.4霍尔效应的研究............................................................... （022)
●1.5螺线管线圈磁场的研究...................................................... （030)
●1.6两线圈互感的测定............................................................ （035)
●1.7无损耗均匀传输线的研究................................................... （040)
●第2章电磁场演示实验............................................................... （047)
●2.1静电除尘........................................................................ （047)
●2.2 时变电磁场演示............................................................... （050)
●2.3 电磁感应现象的观测......................................................... （058)
●2.4激光与光纤通信............................................................... （062)
●第3章电磁场仿真实验............................................................. (065)
●3.1计算机编程实验............................................................... （065)
●3.1.1应用有限差分法求解接地金属槽内部的电位分布............... （065)
●3.1.2应用模拟电荷法计算球一板电极系统间的电位分布............ （070)
●3.1.3应用直接积分法计算螺线管线圈的磁场........................... （073)
●3.1.4应用有限元法求解整流子与同轴接地圆管之间的电场......... （077)
●3.2 Ansoft Maxwell 2D工程软件仿真实验................................. （083)
●部分目录

内容简介

本书是为"电磁场与波"课程编写的实验与上机指导书。本书内容分为4章，包括电磁场基 础实验、演示实验、仿真实验及开放实验。
本书以验证、巩固和加深电磁场与波的理论知识为主，以注重培养学生的实验操作能力、综 合分析能力、解决问题能力以及科研创新能力为目标，对传统的电磁场基础实验和演示实验内 容进行了丰富和完善，还基于作者多年的教学及科研成果，增加了开放实验内容，同时，基于电磁场数值仿真软件平台，设置了电磁场仿真实验。
本书可作为电气、信息类专业本科生"电磁场与波"课程的实验与上机教学用书，也可作为其他相关专业教师、研究生以及工程技术人员的参考实验教材。

《电磁场那些事儿：从理论走向实践的探索之旅》 内容简介 在物理学的宏大殿堂中，电磁场无疑是最为迷人且至关重要的分支之一。它如同一张无形的网，将我们置身于一个由电荷、电流、磁场和电场交织而成的奇妙世界。从手机通讯到电力传输，从医疗成像到太空探索，电磁场的原理无处不在，深刻地影响着现代科技的方方面面。《电磁场那些事儿：从理论走向实践的探索之旅》并非一本枯燥的教科书，而是邀请您踏上一场身临其境的探索之旅，揭开电磁场神秘的面纱，理解其精妙的运作机制，并亲手感受其无穷的魅力。 本书旨在为初学者、爱好者以及希望深入理解电磁场原理的读者提供一个易于理解且富有趣味的入门视角。我们不追求方程式的堆砌和抽象概念的罗列，而是着力于将抽象的电磁理论与直观的物理现象紧密结合。通过生动形象的比喻、引人入胜的故事以及贴近生活的实例，我们将带您领略电荷的“脾气”、电流的“流动”、磁场的“力量”以及电场与磁场之间“缠绵悱恻”的关系。 第一部分：初识电磁场的魅力 在旅程的伊始，我们将从最基本、最直观的概念入手。您将了解到，我们身边无时无刻不在发生着电磁现象：手机信号的无线传输、微波炉加热食物的原理、甚至是我们大脑中神经信号的传递，都离不开电磁场的贡献。本书将从“什么是电荷？”、“电荷是如何产生力的？”这些最根本的问题开始，逐步引入库仑定律，用图文并茂的方式解释电荷之间的相互作用。您将不再只是被动地接受公式，而是能通过理解力线的分布，直观地感受到电场线的走向和密度所蕴含的信息。 接着，我们将目光转向“运动的电荷”，也就是电流。电流的产生机制、不同导体的导电性能差异，以及为什么会有电阻这些概念，都会被用通俗易懂的语言阐述。我们不会回避欧姆定律，但我们会强调其物理意义：电压、电流和电阻之间的“三角恋”如何影响着电路的正常工作。您将了解到，生活中的许多电器，从简单的灯泡到复杂的电脑芯片，都离不开对电流和电阻的精准控制。 第二部分：磁场的奇妙世界 当电荷开始“动起来”，一个全新的世界——磁场，便展现在我们眼前。本书将带领您认识磁铁的“两极分化”，理解磁感线的形成和特性，并解释为什么有些物质会“被吸引”，而有些则“无动于衷”。我们将详细讲解磁铁如何产生磁场，以及磁场如何对运动的电荷施加作用力，也就是我们熟悉的洛伦兹力。这个看似抽象的力，却是许多现代科技的基础，例如电动机的转动、示波器的显像原理，甚至是在粒子加速器中控制带电粒子的轨迹。 更令人惊叹的是，变化的磁场竟然能够“催生”出电场，而变化的电场也能“孕育”出磁场。这个“相互转化、相互依存”的奥秘，正是法拉第电磁感应定律的核心。我们将用生动的例子，比如发电机的工作原理，来展示如何通过磁场的变化来产生电能。您将了解到，我们赖以生存的电力系统，其根本动力就来源于电磁感应。同时，我们也会探讨楞次定律，理解感应电流的“反抗精神”，以及它在维护电路稳定中的重要作用。 第三部分：电磁波：信息的信使 电磁场不仅仅局限于静态或缓慢变化的区域，它还能以波的形式在空间中传播，这就是我们称之为“电磁波”的神奇存在。本书将深入浅出地介绍麦克斯韦方程组的伟大之处，并非以复杂的数学推导为目的，而是侧重于揭示这组方程如何统一了电和磁，并预言了电磁波的存在。您将理解，电磁波的速度为何总是恒定的光速，以及为什么光本身也是一种电磁波。 本书将带领您认识电磁波谱这个大家族，从频率最低的无线电波，到我们熟悉的微波、红外线、可见光，再到高能的紫外线、X射线和伽马射线。每一种电磁波都有其独特的应用领域。例如，微波炉如何利用微波加热食物，电视信号如何通过无线电波传输，医疗X光如何穿透人体成像，以及我们眼睛如何感知可见光。您将了解到，我们每天接收到的各种信息，无论是语音、图像还是数据，都是通过不同频率的电磁波在空气中、甚至在真空中传递的。 第四部分：电磁场的实际应用与生活 理论的终极目的是为了指导实践。《电磁场那些事儿》将目光聚焦于电磁场在现实世界中的广泛应用。我们将探讨电磁铁的强大力量，以及它如何在起重机、电铃、甚至是核磁共振成像（MRI）中发挥关键作用。您将了解到，电磁感应定律是如何被巧妙地应用在变压器中，实现电压的升高和降低，从而使得远距离电力传输成为可能。 本书还将深入探讨电磁场在现代通讯技术中的核心地位。从手机的信号发射与接收，到Wi-Fi网络的搭建，再到卫星通讯的原理，都离不开对电磁波传播特性的理解和运用。您将了解到，天线的设计、信号的调制与解调，以及各种通讯协议，都蕴含着深刻的电磁场理论。 此外，我们还会涉及电磁场在其他领域的应用，例如电磁炮作为一种新型武器的原理，电磁悬浮列车如何利用磁场实现无接触高速运行，以及电磁场在生物医学、材料科学等前沿领域的探索。 第五部分：走进模拟世界 在现代科学研究和工程设计中，仿真技术扮演着越来越重要的角色。《电磁场那些事儿》将引导读者了解如何利用计算机仿真软件，将抽象的电磁理论转化为可视化的图像和数据。我们将介绍一些常用的仿真工具，并以简单的案例展示如何构建一个电磁场模型，例如模拟一个电偶极子的辐射场，计算一个简单的电感器或电容器的电磁特性，或者观察一个导线中的电流分布。 通过仿真，读者可以直观地观察到电磁场随时间和空间的变化，验证理论计算的结果，并探索在现实中难以实现的各种条件下的电磁现象。仿真不仅能帮助我们更好地理解电磁场的行为，还能大大缩短研发周期，降低实验成本。本书将强调仿真作为一种强大的辅助工具，与理论学习和实验测量相辅相成，共同构筑对电磁场认识的完整图景。 结语 《电磁场那些事儿：从理论走向实践的探索之旅》旨在以一种更易于接受、更具启发性的方式，带领您领略电磁场世界的奇妙。我们相信，通过对本书内容的学习，您将不仅仅掌握电磁场的基本原理，更能培养起对科学的探索精神和解决实际问题的能力。电磁场无处不在，它的奥秘等待着我们去发现，它的力量等待着我们去驾驭。愿这本书能成为您在这场激动人心的电磁场探索之旅中的忠实伙伴。

评分☆☆☆☆☆

我是一位对科技发展充满好奇心的普通读者，虽然不是专业背景，但一直对电磁场的神奇力量心生向往。这本书以一种非常平易近人的方式，将深奥的电磁学知识展现在我面前。书中的“演示”部分，让我感觉就像身临其境地观看了精彩的科学表演。作者用生动的语言和丰富的插图，解释了那些令人惊叹的电磁现象，比如磁悬浮的原理，或者电磁波如何在空气中传播。我尤其喜欢书中介绍的一些生活中的电磁应用，比如微波炉的工作原理，或者手机信号的传输过程。这些都让我觉得电磁场离我并不遥远，而是深深地影响着我们的生活。而“仿真”部分，虽然有些技术性，但作者的讲解非常清晰，即使是像我这样的非专业人士，也能大致理解其中的逻辑。我感觉这本书就像一位循循善诱的老师，带着我一步步地探索电磁世界的奥秘，让我对科学的敬畏之心油然而生。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，填补了我一直以来在电磁场学习中的一个重要空白。我之前接触过一些电磁场方面的书籍，但要么过于理论化，要么过于工程化，很难找到一个恰好能连接起理论与实践的桥梁。这本书在这方面做得非常成功。它既有严谨的理论阐述，又不失生动形象的演示和分析。我尤其欣赏书中对一些经典电磁现象的深入剖析，比如静电感应、涡流、电磁辐射等。书中的实验设计非常巧妙，利用简单的器材就能重现这些复杂的物理现象，这对于理解抽象概念非常有帮助。而且，作者在讲解实验时，非常注重对实验结果的解读，不仅告诉你“看到了什么”，更重要的是告诉你“为什么会看到这样的结果”，以及这些结果如何印证了理论。仿真部分也同样出色，它将理论分析和计算机模拟紧密结合，让你在虚拟世界中就能“亲手”感受电磁场的奥妙。我感觉这本书的作者非常有经验，能够准确把握读者在学习过程中可能遇到的难点，并提供行之有效的解决方案。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的给我打开了新世界的大门！我一直对电磁学这个领域充满了好奇，但总觉得那些理论公式太抽象，难以理解。这本书的出现，简直就像黑暗中的一盏明灯。它不仅仅是讲解理论，更重要的是将这些理论“活化”了。刚开始翻开的时候，我就被那些精美的插图吸引住了，那些示意图清晰地展示了电场线、磁感线的分布，甚至还有一些三维的矢量场图，让人一目了然。然后，书中介绍的那些经典的电磁实验，简直太有意思了！它详细地讲解了如何搭建实验装置，每一步都写得清清楚楚，甚至连一些容易出错的细节都提醒到了。我尝试着跟着书中的指导，用最基础的材料搭建了一个法拉第笼，当看到鸡蛋在里面安然无恙时，那种成就感真的难以言喻！书里还穿插了一些有趣的“小故事”，比如某个实验的发现过程，或者是某个理论的提出者的一些趣闻，这让阅读过程一点都不枯燥，反而充满了探索的乐趣。我感觉自己不再是被动地学习知识，而是真正地参与到了电磁学的研究中。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买这本书最初是冲着“仿真”两个字去的，因为我平时接触比较多的就是计算机模拟，理论实践结合对我来说效率最高。这本书在这方面做得确实非常出色！它不仅仅停留在理论层面，而是提供了非常详细的仿真指导。我尤其喜欢书中关于ANSYS HFSS和COMSOL Multiphysics的讲解部分，它一步步地教你如何建立模型、设置参数、进行求解，最后分析结果。这些软件我之前也接触过，但总是觉得上手很困难，很多操作都不熟悉。但这本书里的案例都非常贴近实际，比如对一个简单天线的建模仿真，或者对电磁屏蔽效能的分析，这些都是我工作或学习中可能会遇到的问题。通过跟着书里的步骤操作，我不仅学会了如何使用这些仿真软件，更重要的是理解了这些仿真结果背后的物理意义。书中的图表分析也非常到位，能够帮助我更深入地理解电磁场的行为。我感觉这本书大大提升了我解决实际电磁场问题的能力，让理论不再是纸上谈兵，而是有了具体的实现路径。

评分☆☆☆☆☆

我是一名大学物理专业的学生，平时课程中接触到电磁场的部分，总觉得脑子里一团浆糊，公式推导得头晕眼花，实验课也只是走个过场，很难真正理解其中的精髓。这本书简直是为我这样的学生量身定制的！它巧妙地将理论、实验和仿真联系在一起，形成了一个完整的学习闭环。书中的实验部分，不仅有详细的步骤，更重要的是解释了为什么这么做，每个步骤背后的物理原理是什么。我尤其喜欢书中关于“可视化”的讲解，比如如何用示波器观察电磁波的波形，或者用磁场传感器测量不同位置的磁场强度。这些直观的演示，让我一下子就明白了那些抽象的公式代表着什么。而仿真部分，更是让我觉得“触类旁通”。通过仿真，我可以在不实际搭建复杂设备的情况下，观察到不同参数变化对电磁场的影响，这极大地加深了我对理论的理解。感觉这本书不仅在传授知识，更是在培养一种解决问题的思路和能力，让我对电磁场这门课不再感到畏惧，反而充满了兴趣。