《电磁学新论》正式纳入写作计划

Hello,大家好,首先在此祝各位新的一年里学习愉快、工作顺心,事事如意~~

春节期间,敝人从电荷角度对电磁学进行了更深层次地思考,又发现了不少在其他图书提及的关键枢纽,它们的价值绝对会超乎你的想象。这不禁让我想起《97天龙八部》中的台词:要展大志,又何需外求呢?基础知识其实就是包罗万有的宝藏,只不过很少有人去关注它们(可以这么说,在偶所写的书中,大多数关键枢纽来源于“初学者不容易想明白的知识点”,而大多数工程师都觉得它们很简单)。

之前偶说过:《电感应用分析精粹:从磁能管理到开关电源设计》(以下简称“电感”)应该是唯一具有创造性的图书了,以后再也写不出类似的图书。但,从另一个全新角度阐述电磁学的《电磁学新论》(原定名《电与磁的秘密》)在创造性方面肯定会远超《电感》,这样描述并没有任何夸张之处~~

需要特别说明的是:“新论”是指其他书上没有的内容(属于自己的理解),但是仍然在经典物理学的范畴之内(咱可从来没想过推翻物理学大厦,只想从“熟悉或理解深刻的事物”中探索出一些对“提升电子元件或电路应用与设计理解层次”大有裨益的东西,小目标~~)。

例如,拙作《三极管应用分析精粹:从单管放大到模拟集成电路设计》中花费了一定篇幅对“分压式共射放大电路的稳定条件”进行详尽阐述,其他书上是没有的;

再例如,拙作《电感》中详尽阐述了“磁能管理机制”与“磁能转化条件”,并据此统一透彻解析磁学工程应用中大量看似矛盾的现象(其实有一部分内容被删除了,因为它们与磁心的选择密切相关,初学者不必急于了解这些内容,偶决定将其放在《高级篇》中,如果有机会的话~~),其他书上同样没有;

当然,例子还有很多,而这些“基于自己的理解写就,且不存在于其他图书中的内容”就是所谓的“新论”。

也就是说,敝人创作《电磁学新论》的目的不是为了解释物理本质或世界本源之类的东西(这也超出了偶的能力范围),因为咱只是一名小小的电子工程师,这就是咱的定位,咱也不是为了研究物理而学习电磁学,只是为了“从某个基础理论的角度获得对工程应用现象相对合理的解释”。简单地说,就是在人类认知范围内获得逻辑上说得通的思路,凡事求个明白,算是本性难改,哈哈~~

 

那么,《电磁学新论》的价值体现在哪里呢?这是敝人在决定创作每一本书之前都要考虑的关键问题!读者为什么要买一本书呢?肯定希望它能够带来一定的价值,但这个价值通常不会来源于“大量知识的机械堆积”,而应该是作者的思想(包括心得以及阐述心得的方法)。换句话说,一本书的大多数知识在其他书中通常也能够获得(不是唯一来源,获取门槛也不高),但作者的思想却仅在某本特定图书中才看得到,这是某本书区别于其他书的主要凭证(从个人的角度来看,敝人想在图书中展示思想或思路,知识都是顺带送的,它们都只是工具~~)。

《电磁学新论》的创作目标是“提升工程师对电磁学及其应用的理解层次”,而为了达到此目标,当前规划的《电磁学新论》具备以下三个特点:

1、从"电荷"的全新角度切入:现有电磁学图书或教材几乎都从带电粒子开始展开讨论(数学推导),个人觉得这是严重不足之处(如果图书本身的定位与核心价值就是数学推导,或者一本书侧重电路层面,这样做无可厚非)。

然而,对于一本专门探讨电磁学的图书,整本书的内容都直接来源于“电荷”这个点,所以适当讨论“电荷是什么?”还是必要的,而几乎没有人意识到这一点。但“这个被所有人忽视的点”对“透彻理解电能与磁能管理”却有着非凡的意义。可以这么说,一个人不理解电荷的本质,对电能与磁能的理解也就停留在直观认识或数学推导而已,但这是远远不够的(至少无法从粒子角度解释很多常见的电磁学问题或现象)。

个人认为,对于工程师(或科学家)来说,“透彻理解基本概念是最重要的。如果在一个模糊概念的基础上长篇大论,那就很可能出现两种结果,其一,人云亦云(正如你看到的,电磁场方面的图书没什么新意,几乎都是从带电粒子的概念开始进行数学推导,抄来抄去),其二,漏洞百出(而不自知)。

举个简单的例子,请问:引力有没有质量?很多人会说:那你给我几斤引力呀?很明显就不对嘛,所以引力没有质量!

这种逻辑论证过程就是不严密的!“引力没有质量”只是从人类直观角度来看的,更高维度说不定是实体呢?或者即便我们所在维度的引力也有质量,只不过感觉不到呢?而产生这种漏洞的根本原因在于:人类还不知道引力的本质到底是什么?所以,“讨论模糊对象的度量方法”本身就有问题!只能这么说,从目前人类的直观认知来看,引力没有质量,对不对?

有人可能觉得这是在钻牛角尖,但,科学研究就是要有这种钻牛角尖的精神。

同样的道理,如果整本书都在对电磁场与电磁能长篇大论,但却连基本的电荷概念都不明确,是不是有些不妥呢?详尽阐述“电荷是什么?”对“提升电磁学的理解层次”会不会很有用呢?还是交给读者来回答吧!我来负责做第一个吃螃蟹的人,在座的各位负责对比效果,毕竟实践才是检验真理的方法。

2、以“能量管理”为核心:《电磁学新论》初步规划是将《电感》中的“磁能形态”与“磁能转换条件”的论述方法扩展到电能,统一且深入阐述“电能与磁能的管理机制”。当然,《电磁学新论》不会涉及复杂的磁性元件或应用电路,更加侧重阐述偏底层的电磁学,这也就意味着,《电磁学新论》《电感》重叠内容很少,这是一种宏观规划,也是为了避免全书内容太散。换句话说,如果读者对电路层面更感兴趣,可以看《电感》,如果对更底层的内容更感兴趣,那就可以尝试阅读《电磁学新论》

《电磁学新论》中最复杂的应用电路就是LC谐振电路(不是实际电路,就是两个元件的单纯并联),整本书的所有内容都是为了“更加清晰地阐述LC谐振中的能量转换过程”而准备的。换句话说,LC谐振电路虽然结构简单至极,但却可以认为是“电能与磁能管理的集大成者“,不可不深入讨论。但我敢说,能够从物理层面真正说清楚其中原理的人不多,拙作《电容应用分析精粹:从充放电到高速PCB设计》中也讨论过此问题,但还是太粗浅(当然,如果这种程度都没有达到,那就……)。

3、直观形象阐述:熟悉偶的粉丝都知道,敝人更喜欢使用直观形象的阐述方式表达观点,主要目的是为了让读者更容易理解。当然,咱实事求是,数学推导不是咱的强项,敝人也很确信自己在这方面也写不出什么东西。既然如此(没有自己的东西),那还不如切换赛道,因为偶早就提过:自己写作的目的是为了表达思想或思路(而不是阐述知识),而“直观形象阐述”同样可以做到。换个角度来看,如果在某方面做到“能人所不能”的程度,也显得咱更有本事,对不对?(不要打我,哈哈~~)。

这里举个简单的例子说明“直观形象”与“数学推导”的表达区别。电磁学里有一个著名的毕奥萨伐尔定律,其实在《电感》一书中也有。

有人可能会说:没看到呀!

偶只不过以图文方式进行描述(没有把公式放在书里,也没有提这个名称),但表达的意思是一样的。如果一个人对电磁学中相关数学推导很熟悉,他肯定就会反应过来:这不就是毕奥萨伐尔定律吗?反之,他不需要知道这个定律,从感性角度理解“载流导体产生的磁感应强度”就完全足够了,反正咱也从来打算基于它做什么数学推导。

咱写的书不是学校教材,定位的对象是工程师(当然,在校学生自然也很适合,如果不是为了刷题考试的话),主要目的是“从电磁学中提取一些对工程应用有价值的东西”,这才是创作《电磁学新论》的目的(不必花精力放在数学推导上,这类书多得是,想了解这方面大可不必看我写的书),而这样做的另一个好处是:让读者群体有一定向上兼容性(数学功底一般的可以看明白,数学功底好的自然更不用说)

请务必相信,你需要任何数学推导也能够深度理解"电荷",而其价值远比“知道电磁学中的几个定律或数学推导”要大得多(比如,重新阅读电磁学相关图书时会发现很多描述不妥甚至错误之处,这一点其实在《电感》一书的序中也提到过,本质上还是“对电磁场与电磁能理解深刻与否”的问题),甚至能够为“理解元件与电路应用及设计”打开全新的思路。

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简单来说,如果你对“电能与磁能本质及其管理机制”的理解还不深刻,但却对其非常感兴趣,那么,《电磁学新论》就一定适合你~~

 

posted @ 2025-02-05 08:08  阳光&技术  阅读(16)  评论(0)    收藏  举报