北京大学电子信息实验教学内容体系 北京大学电子信息科学基础实验中心著 9787301202 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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北京大学电子信息科学基础实验中心著 著

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出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301202609

商品编码：29580425627

包装：平装

出版时间：2012-02-01

基本信息

书名：北京大学电子信息实验教学内容体系

定价：55.00元

作者：北京大学电子信息科学基础实验中心著

出版社：北京大学出版社

出版日期：2012-02-01

ISBN：9787301202609

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.699kg

编辑推荐

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北京大学电子信息科学基础实验中心编著的《北京大学电子信息实验教学内容体系》作为北京大学信息科学技术学院电子信息实验课程系列丛书之一,总结建院十年教学改革的经验，给出了电子信息学科本科生实验课程体系以及在该体系下所设置的实验课程的具体内容，实验课程的内容包括了：课程教学大纲，课程基础知识的介绍，课程涉及实验（基础实验、经典实验、提高实验）的详细讲解。

内容提要

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北京大学电子信息科学基础实验中心编著的《北京大学电子信息实验教学内容体系》总结了北京大学十年来电子信息实验教学的经验与成果，详细介绍了具有理工相结合特色的电子信息类本科生实践能力培养体系、电子信息实验课程体系和每门实验课程内容。《北京大学电子信息实验教学内容体系》共分为5章，包括信息科学技术学院本科生实践能力培养体系、电路基础层次实验课程内容、综合设计层次实验课程内容、研究创新层次实验课程内容和专业基础层次实验课程内容。本书可作为高等院校从事电子信息实验教师的参考资料，也可供相关专业的本科生和专业技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《电磁学精要与实验探索》 引言 电磁学，作为物理学中至关重要的分支，揭示了电荷、电流以及它们之间相互作用所产生的电场和磁场的基本规律。这些规律不仅构成了现代科学技术发展的基石，也深刻影响着我们对宇宙运作方式的理解。从手机通讯到电力传输，从医疗成像到粒子加速器，电磁学的原理无处不在，渗透到我们生活的方方面面。 本书旨在为读者提供一个系统、深入的电磁学理论框架，并通过大量的实验案例，引导读者亲身实践，加深对抽象概念的理解。我们力求将理论的严谨性与实验的趣味性相结合，帮助读者掌握分析和解决电磁学问题的能力，为进一步学习更高级的物理学或工程学知识打下坚实的基础。 第一部分：静电学——无处不在的电荷世界 静电学是电磁学的起点，研究不动的电荷所产生的电场。本部分将从以下几个核心概念入手： 电荷的性质与守恒定律： 介绍电荷的微观本质（电子和质子），理解电荷的量子化和电荷守恒定律。我们将探讨如何通过摩擦起电、接触起电等方式产生和转移电荷，并理解宏观世界中的电荷中性现象。 库仑定律与电场强度： 深入讲解库仑定律，量化描述两个点电荷之间的相互作用力。在此基础上，引入电场强度的概念，将其定义为单位正电荷所受的电场力。我们将通过不同电荷分布（点电荷、线电荷、面电荷、体电荷）的例子，计算和分析其产生的电场分布，例如球对称、柱对称和平面对称电场。 电势与电势能： 从力的概念过渡到能量的概念，引入电势能和电势。理解电场力做功与电势能变化的关系，以及电势的概念——单位正电荷在电场中具有的能量。我们将探讨等势面的概念，理解电场线与等势面的正交性，并计算各种电荷分布产生的电势。 高斯定律与电通量： 高斯定律是描述电场分布的强大工具，特别是对于具有对称性的电荷分布。我们将深入理解电通量的概念，它是穿过一个闭合曲面的电场线的总数量。通过高斯定律，我们可以更便捷地求解各种对称电荷分布的电场，例如无限长均匀带电细线、均匀带电无限大平面以及均匀带电球体的电场。 电介质与电容： 探讨电介质在电场中的行为，理解极化现象及其对电场和电势的影响。引入电容器的概念，它是一种储存电荷的装置。我们将分析平行板电容器、圆柱形电容器、球形电容器的电容公式，并研究电容器的串联和并联，以及在电容器中储存的能量。 实验探索： 静电感应与起电机： 利用凡德格拉夫起电机等设备，直观演示静电感应现象，测量电荷的产生与分布，感受高电压的威力。 库仑定律验证： 通过扭秤实验，精确测量不同距离下两点电荷之间的作用力，验证库仑定律的平方反比关系。 电场线与等势面描绘： 在导电溶液中，利用探针描绘电场线和等势面，直观理解电场分布规律，观察不同电极形状产生的电场形态。 电容器的充放电特性： 测量电容器在不同电阻和电压下的充放电曲线，分析充放电时间和电容器特性之间的关系。 第二部分：静磁学——流动的电荷与磁场的诞生 静磁学研究恒定电流产生的磁场。本部分将从以下几个方面展开： 电流与磁场： 介绍电流的定义，以及恒定电流的产生。我们将深入研究毕奥-萨伐尔定律，它描述了电流元在空间某点产生的磁场。通过此定律，我们可以计算各种形状的载流导线（如直线电流、环形电流、螺线管）在不同位置产生的磁场。 安培定律： 安培定律是描述电流与磁场关系的另一个重要定律，它将穿过一个闭合曲线的磁场线积分与该曲面内包含的总电流联系起来。安培定律在求解具有高对称性的载流导线（如无限长直导线、无限长螺线管）产生的磁场时，比毕奥-萨伐尔定律更为简便。 磁矢势： 引入磁矢势的概念，它是一种辅助数学工具，可以方便地求解磁场。 磁性材料： 探讨磁性材料的种类（顺磁性、抗磁性、铁磁性）及其在磁场中的表现，理解磁畴和磁滞现象。 磁场中的力： 洛伦兹力： 介绍洛伦兹力，即磁场对运动电荷的作用力。理解洛伦兹力的方向（右手定则）和大小。 安培力： 介绍安培力，即磁场对载流导线的作用力。 实验探索： 毕奥-萨伐尔定律验证： 测量载流直导线在不同距离处产生的磁场强度，验证其与电流和距离的关系。 安培定律应用： 利用螺线管模型，测量其内部磁场强度，并与理论计算结果进行比较，验证安培定律。 霍尔效应实验： 测量不同材料在磁场和电流作用下的霍尔电压，从而测定载流子的性质和载流子密度。 磁场对载流导线作用力测量： 利用天平或力传感器，测量载流导线在磁场中所受的安培力，验证安培力的大小与电流、磁场强度和导线长度的关系。 第三部分：电磁感应——变化的磁场激发的电流 电磁感应是法拉第发现的现象，即变化的磁场会在回路中产生感应电动势，从而引起感应电流。本部分将重点讨论： 法拉第电磁感应定律： 深入理解法拉第定律，它表明感应电动势的大小与穿过回路的磁通量的变化率成正比。我们将分析不同情境下的磁通量变化，例如导体切割磁感线、磁场强度变化、回路面积变化等。 楞次定律： 阐述楞次定律，它指明了感应电流的方向总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。我们将通过一系列实例，运用楞次定律判断感应电流的方向。 自感与互感： 介绍自感现象，即线圈自身的磁场变化会在线圈中产生感应电动势。引入自感系数的概念。同时，讨论互感现象，即一个线圈的磁场变化在另一个线圈中产生感应电动势。 涡流： 探讨涡流（或称傅科流），即在变化的磁场中，导体内部会产生感应电流。分析涡流的产生原因、特点以及其在实际应用中的作用（例如电磁制动、感应加热）。 实验探索： 法拉第电磁感应定律验证： 通过改变线圈的匝数、磁场强度、运动速度等，测量感应电动势的大小，验证法拉第定律。 楞次定律演示： 利用磁铁和线圈，演示楞次定律，观察感应电流的方向如何阻碍磁通量的变化。 自感系数测量： 测量线圈的自感系数，并研究其与线圈结构（匝数、截面积、长度、铁芯）的关系。 互感现象演示： 搭建两个耦合的线圈，观察一个线圈中电流变化如何引起另一个线圈中的感应电动势。 第四部分：麦克斯韦方程组与电磁波——统一的理论与空间的涟漪 麦克斯韦方程组是经典电磁学的基石，它将电场、磁场、电荷和电流统一在一个简洁而强大的数学框架中。本部分将： 麦克斯韦方程组回顾与解读： 逐条解读麦克斯韦方程组的物理意义，包括高斯定律、磁场的无散度性、法拉第定律以及安培-麦克斯韦定律。重点强调位移电流的概念，它弥补了安培定律在非稳恒电场中的不足，并预示了电磁波的存在。 电磁波的产生与传播： 基于麦克斯韦方程组，推导电磁波的波动方程，揭示电场和磁场以光速在空间中传播。讨论电磁波的横波特性、能量和动量。 电磁波谱： 介绍不同频率和波长的电磁波，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。阐述它们各自的产生方式、特性和应用领域。 相对论与电磁学： 简要介绍狭义相对论与电磁学的关系，理解电场和磁场在不同参考系下的相对性。 实验探索： 电磁波的演示（如赫兹实验）： 通过感应起电和电磁波的接收，直观演示电磁波的存在和传播。 微波演示： 演示微波炉的工作原理，以及微波的反射、吸收等特性。 光学实验（作为电磁波的体现）： 如光的干涉、衍射、偏振等实验，展现光作为一种电磁波的波动性。 结论 《电磁学精要与实验探索》力求为读者提供一个扎实、全面的电磁学学习体验。我们坚信，理论的深入理解离不开实践的验证，而实验的探索则能激发学习的兴趣，深化对物理规律的认识。通过本书的学习，希望读者能够建立起对电磁学的宏观认识，掌握分析和解决相关问题的基本方法，并为未来在科学研究和工程技术领域的发展奠定坚实的基础。无论您是初学者，还是希望深化理解的专业人士，本书都将是您探索电磁学奇妙世界的一份宝贵资源。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实吸引人，那种沉稳的蓝色调，配上简洁有力的字体，一下子就让人感受到一种严谨和专业的气息。拿到手里掂量了一下，分量十足，这感觉就好像捧着一块经过千锤百炼的知识基石。我本来就是电子信息领域的新手，对那些复杂的电路图和抽象的理论总有点望而生畏，但看到这个书名里带着“实验教学内容体系”几个字，心里踏实了不少。我一直觉得，光是看书本上的文字描述，永远不如自己动手搭建和观察来得真切。我特别期待这本书能在基础实验这块给我一个清晰的路线图，不是那种晦涩难懂的理论堆砌，而是能一步步引导我，让我能把书本上的知识点，实实在在地在实验台上“触摸”到、验证到。希望它能像一位经验丰富的老教授，耐心又细致地把我领进这个充满奥秘的电子世界的大门，让我知道从哪里开始，如何深入，每一步的意义又在哪里。

评分☆☆☆☆☆

从另一个角度来看，作为一本高校出版社出版的专业书籍，它在图文表达的清晰度上是至关重要的。很多时候，一个复杂的电路图如果排版不佳或者标注不够清晰，光是看图就能消耗掉大量的精力和时间。我期待这本书的插图能够达到教科书级别的精美和准确性，特别是那些涉及三维结构或者动态过程的示意图，希望能用最直观的方式呈现给读者。另外，文字部分的叙述风格也需要拿捏得当，既要有学术的严谨性，又不能过于晦涩难懂，要找到那种能激发读者好奇心和求知欲的平衡点。如果它能做到图文并茂、深入浅出，让我在阅读过程中感到愉悦而不是负担，那么即使面对再多的复杂知识点，我也会更有动力去一一攻克，让学习过程本身也成为一种享受。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我之前尝试过几本类似的教材，但很多时候都陷入了“为了实验而实验”的怪圈，实验步骤写得非常机械，做完之后感觉知识点还是飘在空中，跟实际工程应用总是隔着一层纱。这本书的出版信息显示是北京大学电子信息科学基础实验中心编著，这背景让我对内容的权威性和前沿性抱有很高的期望。我更看重的是，这个“体系”二字背后所蕴含的系统性和逻辑性。我希望能看到一套精心设计的、层层递进的实验序列，从最基础的欧姆定律验证，到更复杂的信号处理或器件特性分析，每一步都能有机地衔接起来，让学习者能够清晰地看到知识是如何随着实验的深入而不断加深和扩展的。如果这本书能真正做到这一点，那它就不仅仅是一本实验指导手册，而更像是一份精心规划的学习蓝图，能帮助我们构建起牢固且完整的知识框架，避免了知识点的碎片化。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种需要经常进行课程准备或教学辅助工作的同行来说，一个好的实验内容体系还必须具备足够的灵活性和可扩展性。我希望这本书里提供的实验项目不仅仅是固定的“标准答案”，而是能够作为一个基础平台，启发我们进行创新性的改进和拓展。例如，在完成了一个基础的数字逻辑实验后，书中是否能提供一些“进阶挑战”或者“开放性课题”的思路？是否能结合当前电子信息领域最新的技术热点，比如嵌入式系统、物联网基础等，在传统实验框架上叠加一些现代应用的元素？如果它能为教师和学生提供这样的创新空间，让实验内容保持与时俱进的生命力，那么这本书的适用年限就会大大延长，它就不只是一本应对当前课程的教材，而是能够伴随我们整个职业生涯中对基础知识进行回顾和深入研究的宝贵资源。

评分☆☆☆☆☆

我是一个动手能力相对较强的学习者，理论基础尚可，但常常在实验设计和故障排查环节感到力不从心。因此，我对这本书在“方法论”上的探讨非常感兴趣。优秀的实验教材不应该只告诉我们“怎么做”，更应该启发我们去思考“为什么这么做”以及“如果条件变了会怎样”。我渴望这本书能融入更多关于实验设计原则、误差分析和仪器使用技巧的深度讲解。比如，在介绍一个测量实验时，是简单地给出接线图和读数，还是会深入探讨不同测量仪表的优缺点、如何校准、如何最大限度地减少系统误差和随机误差？如果它能在这些细节上做到精益求精，为我们未来的科研和工程实践打下扎实的“科学态度”基础，那它的价值就远远超出了课程要求的范畴，会成为我案边常备的工具书，随时拿出来参考和校准自己的实验思路。