電磁場與電磁波

前言

本書是謝處方教授和饒克謹教授編著、趙家升教授和袁敬閩教授修訂的《電磁場與電磁波》(第三版)的修訂本，是“全國高等教育百門精品課程教材建設計劃”的精品項目。 與第三版相比，本次修訂在教學內(nèi)容和體系結(jié)構(gòu)上做了較大的調(diào)整。(1)首先基于物理電磁學，以三大實驗定律(庫侖定律、安培定律和法拉第電磁感應定律)和兩個基本假說(有旋電場的假說和位移電流的假說)為基礎，歸納總結(jié)出宏觀電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律——麥克斯韋方程組，然后再討論靜態(tài)場、時變電磁場以及電磁波的傳播與輻射特性。這種處理吸收了以實驗定律為基礎的傳統(tǒng)體系和以麥克斯韋方程組為起點的公理化體系的優(yōu)點，突出電磁場的普遍規(guī)律，有利于建立電磁場與電磁波的整體概念，并且既能與物理電磁學有機銜接，又避免簡單重復；(2)減少了靜態(tài)場部分內(nèi)容，加強了電磁波部分內(nèi)容，以滿足電子信息類專業(yè)教學改革的需要。將原書的“靜電場分析”、“靜態(tài)場邊值問題的解法”和“恒定磁場分析”三章合并為“靜態(tài)電磁場及其邊值問題的解”，使學生能更集中理解和掌握靜態(tài)場及其求解方法；將原書“正弦平面電磁波”一章改寫為“均勻平面波在無界空間中的傳播”與“均勻平面波的反射與折射”兩章，增加了“均勻平面波在各向異性媒質(zhì)中的傳播”和“均勻平面波對多層媒質(zhì)分界面的垂直入射”的內(nèi)容；(3)精選例題和習題，類型多樣化，注意與正文內(nèi)容的銜接與配合。每章末配備思考題和不同層次并具有知識綜合性應用的習題，培養(yǎng)學生分析和解決電磁場問題的能力。 本書共分8章，即矢量分析、電磁場的基本規(guī)律、靜態(tài)電磁場及其邊值問題的解、時變電磁場、均勻平面波在無界空間中的傳播、均勻平面波的反射與透射、導行電磁波和電磁輻射。書末有附錄和部分習題答案。 本書第1、4、5、6章由楊顯清執(zhí)筆，第2、3章由趙家升執(zhí)筆，第7、8章由王園執(zhí)筆。全書由楊顯清統(tǒng)稿。 謝處方教授生前十分關(guān)心本書的修訂工作。饒克謹教授對修訂工作進行了指導，詳細審閱了全部書稿，并提出了許多改進意見。 本書承西南交通大學楊儒貴教授審閱，并提出了不少寶貴的意見，修訂者在此表示衷心感謝。 對本書中的缺點和不足這處，希望讀者不吝批評指正。

內(nèi)容概要

《電磁場與電磁波》（第3版）自1999年出版以來，受到讀者的歡迎，師生普遍認為這是一本非常適合教學的教材。該書第4版是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，并被列入高等教育百門精品課程教材建設計劃。    隨著電子通信技術(shù)的發(fā)展，電磁場與電磁波的教學需求隨之產(chǎn)生變化，與此相應，作者在編寫《電磁場與電磁波》（第4版）時在教學內(nèi)容和體系結(jié)構(gòu)上做了較大調(diào)整，主要體現(xiàn)在：（1）以三大實驗定律和兩個基本假說為基礎，歸納總結(jié)出麥克斯韋方程，然后討論靜態(tài)場、時變場以及電磁波的傳播與輻射特性。既能與物理電磁學有機銜接，又避免簡單重復。（2）減少靜態(tài)場部分內(nèi)容，加強電磁波內(nèi)容，以滿足電子信息類專業(yè)的需要。（3）精選例題和習題，類型多樣化。每章末配有思考題和綜合應用題，培養(yǎng)學生分析和解決電磁場問題的能力。    本書共分8章，具體內(nèi)容為：矢量分析、電磁場的基本規(guī)律、靜態(tài)電磁場及其邊值問題的解、時變電磁場、均勻平面波在無界空間中的傳播、均勻平面波的反射與透射，導行電磁波、電磁輻射。    本書可供普通高等學校電子信息、通信工程、信息工程等專業(yè)作為電磁場與電磁波課程的教材使用，也可供工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 矢量分析　1.1 矢量代數(shù)　　1.1.1 標量和矢量　　1.1.2 矢量的加法和減法　　1.1.3 矢量的乘法　1.2 三種常用的正交坐標系　　1.2.1 直角坐標系　　1.2.2 圓柱坐標系　　1.2.3 球坐標系　1.3 標量場的梯度　　1.3.1 標量場的等值面　　1.3.2 方向?qū)?shù)　　1.3.3 梯度　1.4 矢量場的通量與散度　　1.4.1 矢量場的矢量線　　1.4.2 通量　　1.4.3 散度　　1.4.4 散度定理　1.5 矢量場的環(huán)流與旋度　　1.5.1 環(huán)流　　1.5.2 旋度　　1.5.3 斯托克斯定理 　1.6 無旋場與無散場　　1.6.1 無旋場　　1.6.2 無散場　1.7 拉普拉斯運算與格林定理　　1.7.1 拉普拉斯運算　　1.7.2 格林定理　1.8 亥姆霍茲定理　思考題　習題第2章 電磁場的基本規(guī)律　2.1 電荷守恒定律　　2.1.1 電荷及電荷密度　　2.1.2 電流及電流密度　　2.1.3 電荷守恒定律與電流連續(xù)性方程　2.2 真空中靜電場的基本規(guī)律　　2.2.1 庫侖定律電場強度　　2.2.2 靜電場的散度與旋度　2.3 真空中恒定磁場的基本規(guī)律　　2.3.1 安培力定律磁感應強度　　2.3.2 恒定磁場的散度與旋度　2.4 媒質(zhì)的電磁特性　　2.4.1 電介質(zhì)的極化電位移矢量　　2.4.2 磁介質(zhì)的磁化磁場強度　　2.4.3 媒質(zhì)的傳導特性　2.5 電磁感應定律和位移電流　　2.5.1 法拉第電磁感應定律　　2.5.2 位移電流　2.6 麥克斯韋方程組　　2.6.1 麥克斯韋方程組的積分形式　　2.6.2 麥克斯韋方程組的微分形式　　2.6.3 媒質(zhì)的本構(gòu)關(guān)系　2.7 電磁場的邊界條件　　2.7.1 邊界條件的一般形式　　2.7.2 兩種特殊情況下的邊界條件　思考題　習題第3章 靜態(tài)電磁場及其邊值問題的解 　3.1 靜電場分析　　3.1.1 靜電場的基本方程和邊界條件　　3.1.2 電位函數(shù)　　3.1.3 導體系統(tǒng)的電容 　　3.1.4 靜電場的能量 　　3.1.5 靜電力 　3.2 導電媒質(zhì)中的恒定電場分析 　　3.2.1 恒定電場的基本方程和邊界條件 　　3.2.2 恒定電場與靜電場的比擬 　3.3 恒定磁場分析 第4章 時變電磁場 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播 第6章 均勻平面波的反射與透射第7章 導行電磁波 第8章 電磁輻射 附錄 重要的矢量公式部分習題答案 參考文獻

章節(jié)摘錄

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《電磁場與電磁波(第4版)》：普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材

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