電磁場與波理論基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

本書分為矢量分析、靜電場、靜磁場、時變電磁場、平面電磁波5章，附錄介紹了靜態(tài)場邊值問題及其研究方法，如分離變量法、格林函數(shù)法、保角變換法、鏡像法等。內(nèi)容上注重電磁場的基本理論，力求簡單明了，深入淺出。    本書可以作為高等院校電子信息工程、通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)專業(yè)學(xué)生的教材，也可作為從事相關(guān)工作科研人員的參考用書。

書籍目錄

1  矢量分析  1.1　引言  1.2　標(biāo)量和矢量  1.3　坐標(biāo)系  1.4　曲線積分、曲面積分和體積分  習(xí)題12　靜電場  2.1　庫侖定律  2.2  電場強(qiáng)度  2.3　高斯定理和電通量  2.4  電偶極子  2.5　電場中導(dǎo)體和電介質(zhì)的方程  2.6　靜電場的邊界條件  2.7　電場中儲能、電容和電容器  習(xí)題23　靜磁場  3.1　公式△·J+αρv/αt=0。的導(dǎo)出    3.2　畢-薩（Biot+Savart）定律、安培定律和安培環(huán)路定律  3.3　矢量磁位和標(biāo)量磁位  3.4　磁場中的磁性材料  3.5　磁場邊界條件  習(xí)題34　時變電磁場  4.1  引言  4.2　法拉第電磁感應(yīng)定律  4.3　麥克斯韋方程（由法拉第定律導(dǎo)出）  4.4　麥克斯韋方程（由安培定律和高斯定律分布導(dǎo)出）  4.5　時變電磁場的邊界條件  4.6　變壓器  4.7　電磁場能量的傳播：坡印亭定理  4.8　正弦電磁場（時諧電磁場）  習(xí)題45　平面電磁波  5.1　引言  5.2　簡單媒質(zhì)中的電磁波  5.3　介質(zhì)中的平面波情形：σ＝0  5.4　良導(dǎo)體情形：σ/wз》l  5.5　不良導(dǎo)體情形：σ/wз≈1  5.6　群速  5.7　平面波的折射和反射  5.8　均勻平面電磁波在平面邊界上的斜入射  5.9　全反射與臨界角  5.10　沿任意方向傳播的均勻平面波  習(xí)題5附錄部分習(xí)題解題指導(dǎo)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1 矢量分析　　1.1 引言　　本章主要介紹矢量分析、場的概念和表示方法、常用的正交坐標(biāo)系，標(biāo)量場的梯度，矢量場的通量、散度，矢量場的環(huán)流、旋度等。矢量分析是分析電磁場問題的基本數(shù)學(xué)工具，是學(xué)好電磁場這門課程必須掌握的知識。　　在空間或空間的某一局部區(qū)域V上分布著某一物理量，則V就構(gòu)成一個場。如果被描述的物理量是標(biāo)量，則V被稱為標(biāo)量場；如果被描述的物理量是矢量，則被稱為矢量場。一區(qū)域中各點(diǎn)的溫度分布是一個標(biāo)量場，密度分布是一個標(biāo)量場；而某一區(qū)域中各點(diǎn)流體的流速構(gòu)成一個矢量場，各點(diǎn)流體的壓力分布也構(gòu)成一個矢量場。研究一個場，首先要明確此場的分布空間，其次看場代表一個什么樣的物理量，怎樣分布。對于給定的場，任何時刻在所研究空間中的每一點(diǎn)它都有一個定值，這個值叫該點(diǎn)的場量。因此，一個場可用定義在相同區(qū)域中的一個函數(shù)來描述。一個標(biāo)量場可用一個標(biāo)量函數(shù)來描述；一個矢量場可用一個矢量函數(shù)來描述。描述物理系統(tǒng)狀態(tài)的物理量不僅按空問分布，一般還隨時間變化。因此，場可能是隨時間變化的。如果一個物理系統(tǒng)的狀態(tài)只按空間分布，不隨時間變化，也就是說，物理系統(tǒng)的狀態(tài)是靜態(tài)的，由此定義的場也是靜態(tài)的，這樣的場稱為靜態(tài)場；其場函數(shù)與時間無關(guān)；如果一個場的場量不僅按空問分布，還隨時間變化，這樣的場分布是動態(tài)的，稱為動態(tài)場或時變場。研究場的梯度、散度、旋度，刻畫場的性質(zhì)，需要用到矢量分析，電磁場就是用矢量分析來刻畫的。　　1.2 標(biāo)量和矢量　　一個用大小就能夠完整地描述的物理量稱為標(biāo)量。用一個數(shù)可以完整地描述它。　　一個有大小和方向的物理量稱為矢量。力、速度、力矩、電場強(qiáng)度和加速度等都是矢量。一個矢量常用一條帶方向的線段來表示。　　兩個矢量A和B，如果有相同的大小（長度）和方向，則稱它們相等，記為：A=B。

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