کتاب الکترومغناطیس

کتاب الکترومغناطیس با عنوان اصلی Schaum's Outline of Electromagnetics نوشته جوزف ا. ادمینیستر و ترجمه مقداد آشتیانی و محمد جواد سنجری توسط انتشارات تایماز منتشر شده است. این کتاب یکی از منابع مطرح برای درس الکترومغناطیس در رشته‌های مهندسی برق و فیزیک به شمار می‌رود و به بررسی مفاهیم پایه، قوانین و کاربردهای الکترومغناطیس می‌پردازد. نسخه‌ی الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب الکترومغناطیس

کتاب الکترومغناطیس (ترجمه از ویرایش سوم) یکی از آثار مجموعه‌ی معروف شومز است که به‌طور خاص برای دانشجویان و علاقه‌مندان به مباحث الکترومغناطیس تهیه شده است. ساختار کتاب بر پایه‌ی آموزش مفاهیم کلیدی و ارائه‌ی مثال‌ها و مسائل حل‌شده بنا شده و تلاش شده تا با بیانی مختصر و کاربردی، مفاهیم پیچیده‌ی میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی، معادلات ماکسول، اپراتورهای برداری و دیگر موضوعات مرتبط را توضیح دهد. در این ویرایش، فصل‌هایی مانند مقدمه، گرادیان، دیورژانس، کرل و لاپلاسین، میدان مغناطیسی و شرایط مرزی، میدان‌های متغیر با زمان و معادلات ماکسول بازنویسی و به‌روزرسانی شده‌اند؛ همچنین فصل‌هایی مانند خطوط انتقال به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که می‌توانند به‌صورت مستقل نیز مطالعه شوند. کتاب با حذف چهار فصل پایانی نسخه‌ی اصلی (امواج الکترومغناطیسی، خطوط انتقال، موجبرها و آنتن‌ها) متناسب با سرفصل‌های دانشگاهی ایران تنظیم شده است. رویکرد کتاب بر حل مسئله و آموزش گام‌به‌گام روش‌های تحلیلی است و هر فصل شامل مجموعه‌ای از مسائل حل‌شده و تمرین‌های تکمیلی است.

خلاصه کتاب الکترومغناطیس

کتاب الکترومغناطیس با مروری بر تاریخچه‌ی پدیده‌های الکتریکی و مغناطیسی آغاز می‌شود و به‌تدریج مفاهیم بنیادی مانند بار الکتریکی، میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی، نیروها، شار و پتانسیل را معرفی می‌کند. در ادامه، سیستم یکاها و نحوه‌ی استفاده از بردارها در تحلیل مسائل الکترومغناطیس شرح داده می‌شود. بخش‌های بعدی به بررسی قوانین اساسی مانند قانون کولن، قانون گوس، قانون آمپر و قانون فارادی می‌پردازند و نقش آن‌ها را در توصیف رفتار میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی توضیح می‌دهند.

اپراتورهای ریاضی مهم مانند گرادیان، دیورژانس، کرل و لاپلاسین معرفی و کاربرد آن‌ها در تحلیل میدان‌ها بررسی می‌شود. معادلات ماکسول به‌عنوان چارچوب اصلی الکترومغناطیس کلاسیک مطرح می‌شوند و ارتباط میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی متغیر با زمان را نشان می‌دهند. کتاب با ارائه‌ی مثال‌ها و مسائل متنوع، دانشجو را با روش‌های حل تحلیلی و کاربردی مسائل آشنا می‌کند و در هر فصل، تمرین‌هایی برای تثبیت یادگیری ارائه شده است؛ همچنین به موضوعاتی مانند ظرفیت، مواد دی‌الکتریک، معادلات لاپلاس و پواسن، شرایط مرزی، القای الکترومغناطیسی، جریان‌های جابه‌جایی و خطوط انتقال نیز پرداخته می‌شود.

چرا باید کتاب الکترومغناطیس را خواند؟

کتاب الکترومغناطیس با تمرکز بر آموزش مفاهیم پایه و روش‌های حل مسئله، به دانشجویان کمک می‌کند تا درک عمیق‌تری از مباحث الکترومغناطیس پیدا کنند. وجود مثال‌های حل‌شده و تمرین‌های متنوع، امکان تمرین و تسلط بر مباحث را فراهم می‌کند؛ همچنین ساختار کتاب به‌گونه‌ای است که می‌تواند هم به‌عنوان منبع اصلی و هم به‌عنوان کتاب کمکی برای مرور مطالب مورد استفاده قرار گیرد. حذف بخش‌های غیرضروری برای سرفصل‌های دانشگاهی ایران، مطالعه‌ کتاب را هدفمندتر کرده است.

خواندن کتاب الکترومغناطیس را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

این کتاب برای دانشجویان مهندسی برق، فیزیک و رشته‌های مرتبط که درس الکترومغناطیس را می‌گذرانند یا قصد مرور مفاهیم این درس را دارند، مناسب است؛ همچنین برای داوطلبان آزمون‌های کارشناسی‌ارشد و دکتری و افرادی که به‌دنبال تقویت مهارت حل مسئله در این حوزه هستند، مفید خواهد بود.

بخشی از کتاب الکترومغناطیس

«پدیده‌های مغناطیسی و الکتریسیته از دیر باز برای انسان‌ها شناخته شده بوده است. ویژگی کهربایی یکی از مثال‌های پدیده الکتریسیته است. هنگامی که یک کهربا بر روی یک تکه پارچه مالش داده می‌شود، میدان الکتریکی ایجاد می‌کند که توانایی جذب اشیاء سبک مانند کاغذهای خرد شده را دارد. در اثر سایش موی سر به یک لباس پشمی، جرقه‌هایی ایجاد می‌شود که در تاریکی قابل دیدن هستند. رعد بین ابرها (یا بین ابرها و زمین) مثال آشنای دیگری از پدیده‌های الکتریکی است. لباس پشمی و ابرهای باردار، میدان الکتریکی ایجاد می‌کنند و در پی آن جرقه پدید می‌آید. سنگ‌های معدنی مغناطیسی شده یا معمولی که فلزاتی مانند آهن را به خود جذب می‌کنند، نمونه‌های آشنایی از پدیده‌های مغناطیسی هستند.بارهای الکتریسیته ساکن توسط قانون کولن بیان گردید. میدان‌هایی که با زمان تغییر نمی‌کنند، مانند میدان‌های الکتروستاتیکی و مگنتواستاتیکی نیز با استفاده از مدل‌ها و روابط ریاضی معرفی شدند. مطالعه اثرات متقابل میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی و رفتار متغیر با زمان آن‌ها در قرن نوزدهم منجر به پیشرفت به سزایی گردید.»