标题：电动力学
内容
麦克斯韦方程组是在库仑定律(适用于静电)、毕奥-萨伐尔定律和法拉第电磁感应定律等实验定律的基础上建立起来的。通过提取上述实验定律中带普遍性的因素，并根据电荷守恒定律引入位移电流，就可以导出麦克斯韦方程组。在物理上，麦克斯韦方程组其实就是电磁场的运动方程，它在电动力学中占有重要的地位。  电磁试验另一个基本的规律就是电荷守恒定律，它的内容是：一个封闭系统的总电荷不随时间改变。近代的实验表明，不仅在一般的物理过程、化学反应过程和原子核反应过程中电荷是守恒的，就是在基本粒子转化的过程中，电荷也是守恒的。
麦克斯韦方程组给出了电磁场运动变化的规律，包括电荷电流对电磁场的作用。对于电磁场对电荷电流的作用，则是由洛伦兹力公式给出的。将麦克斯韦方程组、洛伦兹力公式和带电体的力学运动方程联立起来，就可以完全确定电磁场和带电体的运动变化。因此，麦克斯韦方程组和洛伦兹力公式构成了描述电磁场运动和电磁作用普遍规律的完整体系。 
在电磁场的作用下，静止的媒质中一般可能发生三种过程：极化、磁化和传导。这些过程都会使媒质中出现宏观电流。极化和磁化的公式的另一个重要限制是不能应用于铁电和铁磁情况。铁磁质是常用的磁性媒质之一。另外，在强场情况，即使普通的媒质，也会出现非线性现象。当电场超过一定限值时，电介质甚至会被击穿。电磁波在各向异性介质中传播时，常会发生一些复杂的现象，如双折射等。在电动力学中，处理有媒质的电磁问题时，需要将麦克斯韦方程组和媒质的本构方程联立起来求解。对上面提到的那些特殊情况，须根据其本构方程作特殊研究，其中有的方面甚至发展成为电动力学的专门分支。
在媒质运动的情况，不仅媒质中还会出现新类型的电荷电流，媒质的电磁性质也会不同。此外，由于电磁场还对媒质产生有质动力，媒质的力学运动将和其中的电荷电流以及电磁场的运动变化互相影响，有时可以形成十分复杂的状态，这种情况在等离子体中常常见到。
电磁关系
自吉尔伯特开始以来的二百多年，电和磁一直是毫无关系的两门学科，围绕电与磁寻找自然现象之间的联系，成为一种潮流。1820年，奥斯特发现了电流的磁效应，继泰勒斯2400年之后，建立了电与磁的联系。 
“顿牟缀芥，磁石引针”说明电现象和磁现象的相似性；电力与磁力都遵守平方反比定律，说明它们有类似的规律。17世纪初，吉尔伯特断言，他们之间没有因果关系；库仑也持相同观点。但：1731年一名英国商人的一箱新刀在闪电过后带上了磁性；1751年，富兰克林发现缝纫针经过莱顿瓶放电后磁化了。1774年，德国一家研究机构悬奖征解，题目是：“电力和磁力是否存在实际和物理的相似性？”  相关书籍奥斯特是丹麦人，发现电流磁效应的第一人。1799年的博士论文《论外部自然的基本的形而上学范畴》中，阐述了康德哲学思想对科学的指导作用，并深受康德关于“基本力”可以转化为其它各种形式的力的观点影响，1803年，旅游德国时，结识了坚信化学现象、电流和磁之间有相互联系的德国青年化学家里特，还参加过里特为寻找这种联系而进行的一些实验。这些都为奥斯特发现电流磁效应打下了基础。
（1）1803年他曾说:“人们的物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及人们所知道的任何其他现象的零散的罗列，人们将把整个宇宙容纳在一个体系中。”他认为“自然力之统一”。
（2）1812年发表《关于化学力和电力的同一性研究》，表明他已经将自然力的统一思想运用到物理学和化学的研究中去了。他从电流流经直径较小的导线时导线会生热的现象推测，如果导线直径再小，就可能发光，直径再继续减小，就会产生磁。并指出:“人们应该检验的是，究竟电是否以其最隐蔽的方式对磁体有所影响。”
（3）但是他认为电流对磁体的作用是纵向的（即沿着电流的方向），所以他的猜测一直未能实现。他在通电的导线前面放一根磁针，企图用通电的导线去吸引磁针。然而，导线灼热了，甚至烧红发光了，磁针毫无动静。但奥斯特深信，电和磁有某种联系，就像迪那和发热发光的现象一样。
（4）1819冬--1820年4月，奥斯特在给学生讲“电学、伽伐尼电流和磁学”的课程时，他考虑：电流产生的磁效应是否像电流通过导线时产生的热和光那样向四周散射，即是一种侧（横）向作用呢？在一次讲课中，他尝试将磁针放在导线的侧面。当他接通电源时，发现磁针轻微的晃动了一下! 正是这一轻微的晃动，奥斯特马上意识到他多年孜孜以求的东西就要实现了。奥斯特紧抓不放，经过反复实验，查明了电流具有磁效应。1820年7月21日，发表了《电流对磁针的作用的实验》，引起了学术界的轰动。
（5）电冲突和螺旋线：奥斯特把导体周围空间发生的这种效应称为“电冲突”指出：“这种冲突呈现为圆形，否则就不可能解释这种现象：当磁极放在导线下面时，磁极被推向东方；当磁极被置于导线上方时，磁极被推向西方。其原因是，只有圆才具有这样的性质，
其相反部分的运动具有相反的方向。此外，沿着导线长度方向连续前进的圆形运动必然形成蜗线或螺旋线。”
（6）旋转力与中心力：奥斯特的发现和牛顿力学的基本原理是相互矛盾的。在牛顿力学中，自然界的力只能是作用于物体连线上的吸引或排斥力，即直接推拉性质的“中心力”。而奥斯特发现的却是一种“旋转力”。他所说的“螺旋线”，实际上就是关于磁的横向效应或电流所引起的涡流磁场的直观描述。是“场”的思想的开端。
与其他学科关系
电动力学中求解的问题相当广泛，如求解静电场和静磁场的分布，媒质在静电场或静磁场中所受的力，电磁波的辐射和传播，带电粒子在电磁场中的运动，电磁波和媒质的相互作用甚至媒质的运动等。另外，狭义相对论的提出与电动力学的研究有密切的关系，其内容中还包括电磁场在不同参照系中的变换关系，所以也常常放在电动力学中讨论。
相关学科
磁学、电学、物理学、力学、热学、光学、声学、电磁学、核物理学、固体物理学。
图书信息一
书 名：电动力学  作 者：杨世平 张波 李敬林
出版社： 科学出版社
出版时间： 2010年02月
ISBN: 9787030267610
开本： 16开
定价: 25.00 元内容简介《电动力学》是作者在多年教学经验的基础上，结合当前学生的新特点编写而成。《电动力学》加强了对基本概念与基础理论的文字描述，相应的减少了部分定理、推论等繁杂的证明过程；此外，还针对学生的兴趣调整了教学内容，并增加了与电动力学相关的研究进展。全书内容包括电动力学的数学基础与基本理论、狭义相对论、静电场与静磁场、电磁波及其与物质的相互作用、电动力学相关研究领域简介。
《电动力学》适合理科物理专业本科生学习使用，也可作为教师等相关人员参考使用。图书目录前言
第1章 电动力学的数学基础与基本理论
第2章 狭义相对论
第3章 静电场与静磁场
第4章 电磁波及其与物质的相互作用
第5章 电动力学相关研究领域简介
参考文献
附录
……
图书信息二
基本信息出版社: 高等教育出版社; 第3版 (2008年6月1日) 
丛书名: 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 
平装: 286页 
正文语种: 简体中文 
开本: 16 
ISBN: 9787040239249 
条形码: 9787040239249 
商品尺寸: 22.6 x 16.8 x 1.4 cm 
商品重量: 358 g 
售价：27.60元内容简介《电动力学(第3版)》是作者在所编《电动力学》（1997年第二版）的基础上，根据学科的发展和教学实践的需要修订而成的。这次修订，在保持原书整体结构精炼、严谨，叙述简明、流畅，便于教学的特色下，改写了部分内容，新增了部分内容，力求做到既重视基本理论，又扩展学生视野，引导学生关注学科前沿的发展动态，训练学生提出问题和解决问题的能力，激励学生的创新精神。全书共分7章，内容包括：电磁现象的普遍规律、静电场、静磁场、电磁波的传播、电磁波的辐射、狭义相对论、带电粒子和电磁场的相互作用。《电动力学(第3版)》可作为高等学校物理类各专业的教材，也可供其他有关人员参考。编辑推荐《电动力学(第3版)》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材之一。
图书信息3
图书信息书名：电动力学
ISBN：9787302129387  电动力学
作者：俎栋林
定价：39元
出版日期：2006-9-1
出版社：清华大学出版社图书简介电动力学是物理与电磁相关专业本科生的一门理论课、专业基础课。本书系统地阐述经典电磁场的基本概念、基本原理和理论体系。主要内容包括静电场、静磁场的规律和解法，稳恒电场、稳恒磁场的规律和解法，时变电磁场所遵循的普遍规律（麦克斯韦方程组）及其求解方法，简谐电磁波的辐射、传播和传输的规律，与介质相互作用的规律。还包括在动体电动力学基础上诞生的狭义相对论、相对论运动学、相对论电动力学、相对论牛顿力学、相对论分析电动力学，以及运动电荷的自有电磁场、辐射场、辐射阻尼和介质对电磁波的散射、介质色散等内容。
本书可作为理工科大学各物理类专业和电子工程类专业的本科生教材或参考书，也可供教师、研究人员、研究生以及对电磁场和狭义相对论有兴趣的其他人员参考。目录第1章静电场1
1.1真空中的静电场1
1.2真空中静电场的散度和旋度4
1.3介质中的静电场8
1.4静电势、泊松方程和拉普拉斯方程12
1.5静电问题的惟一性定理16
1.6分离变量法19
1.7镜像法23
*1.8静电问题的格林函数法29
1.9静电场的能量35
1.10电多极矩及其与外场的相互作用37
参考文献43
矢量分析习题43
习题45
第2章稳恒电、磁场和静磁场48
2.1稳恒电流与稳恒电场48
2.2真空中稳恒电流磁场54
2.3磁矢势63
2.4磁介质中的磁场71
2.5磁矢势满足的微分方程76
2.6静磁场78
2.7稳恒电流磁场的磁标势解法83
*2.8磁屏蔽88
2.9载流线圈间相互作用，磁场的能量90
2.10磁偶极子的磁场及其与外场的相互作用94
*2.11目标场方法，逆问题101
附录2-1魔环壳内泊松方程特解的求法 106
附录2-2柱坐标系中格林函数展开107
参考文献108
习题109
第3章时变电磁场的普遍规律111
3.1法拉第定律和涡旋电场111
3.2麦克斯韦方程组与洛伦兹力公式112
3.3电磁场的能量转换与守恒定律，坡印亭矢量117
3.4电磁场的动量转换和守恒定律119
3.5电磁波动方程和电磁波124
*3.6时变电磁场的初、边值问题及其解的惟一性127
3.7电磁场的矢势与标势129
习题136
第4章时谐辐射场和似稳场137
4.1定域振荡电荷、电流系统产生辐射场的一般规律137
4.2电偶极辐射141
4.3磁偶极辐射和电四极辐射144
4.4从中央馈送的直线天线辐射150
4.5天线阵列155
*4.6似稳电磁场157
习题161
第5章电磁波的传播162
5.1平面电磁波162
5.2电磁波在绝缘介质分界面上的反射与折射169
5.3电磁波在导电介质中的衰减及在导体表面上的反射和透射178
5.4赫兹势和赫兹波动方程，亥姆霍兹势和亥姆霍兹波动方程188
5.5矩形波导194
5.6圆柱形波导中的导行波206
*5.7介质波导、光导纤维212
5.8同轴传输线222
5.9电磁驻波与谐振腔228
5.10电磁波在等离子体中的传播237
习题246
第6章狭义相对论248
6.1狭义相对论的实验基础及产生的历史背景248
6.2狭义相对论基本原理及洛伦兹变换255
6.3相对论运动学259
6.4张量分析277
6.5电动力学方程的相对论协变形式283
6.6相对论牛顿力学296
6.7相对论分析电动力学308
习题316
第7章运动电荷的辐射319
7.1任意运动电荷的势和场319
7.2加速运动电荷的辐射324
7.3直线加速器中的辐射327
7.4同步（加速器）辐射329
7.5切伦科夫辐射339
*7.6运动电子的其他辐射机制345
习题346
第8章电磁场(波)与电子(物质)的相互作用347
8.1电子的电磁质量和计及辐射阻尼效应的A-L方程347
8.2谐振电子的辐射阻尼和光谱线的自然宽度353
*8.3自由电子对电磁波的散射356
*8.4束缚电子对电磁波的散射360
8.5介质的色散和吸收364
8.6导体的色散370
习题373
附录A矢量分析常用公式及有关定理374
附录B正交曲线坐标系377
附录Cδ函数380
附录D球函数382
附录E柱函数385
附录F常用的物理常数389
习题答案390
主要参考书目399