工程電磁場

內(nèi)容概要

　　本書第1版是根據(jù)北京市高等教育精品教材立項編寫的電氣工程專業(yè)教材。2006年被評為北京市高等教育精品教材。第2版于2008年列入普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。全書體現(xiàn)了面向工程的電磁場內(nèi)容體系。第1章矢量分析與場論基礎(chǔ)是全書的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，重點介紹梯度、散度和旋度的定義、計算和運(yùn)算規(guī)則。第2章～第5章分別從庫侖定律、電荷守恒定律、安培定律、法拉第定律和麥克斯韋位移電流假設(shè)推導(dǎo)出靜電場、恒定電場、恒定磁場和時變電磁場的基本方程；結(jié)合媒質(zhì)的輔助方程，討論了媒質(zhì)分界面的銜接條件；最后將電磁場問題表述為邊值問題。第6章探討了邊值問題的解析積分法、分離變量法和鏡像法。第7章介紹了基于加權(quán)余量原理的有限元法和邊界元法。第
8章～第10章分別討論了電磁場的能量、平面電磁波和電路參數(shù)計算原理。第11章介紹了電氣工程中典型的電磁場問題，包括變壓器的磁場、電機(jī)的磁場、絕緣子的電場、三相輸電線路的工頻電磁環(huán)境以及三相輸電線路的電容和電感參數(shù)。
　　本書可供普通高等學(xué)校電氣工程類專業(yè)本科學(xué)生作為教材或參考書使用，也可供相關(guān)專業(yè)研究生、教師和其他科技人員參考。

書籍目錄

第1章  矢量分析與場論基礎(chǔ)
  1.1  矢量分析公式
  1.2  場的基本概念與可視化
  1.3  標(biāo)量場的方向?qū)?shù)和梯度
  1.4  矢量場的通量和散度
  1.5  矢量場的環(huán)量和旋度
  1.6  哈米爾頓算子
  1.7  常用坐標(biāo)系中的有關(guān)公式
第2章  靜電場的基本原理
  2.1  庫侖定律與電場強(qiáng)度
  2.2  電位與靜電場的環(huán)路定理
  2.3  高斯通量定理
  2.4  電偶極子
  2.5  導(dǎo)體和電介質(zhì)
  2.6  電位移矢量
  2.7  靜電場的基本方程與分界面銜接條件
  2.8  靜電場的邊值問題
第3章  恒定電場的基本原理
  3.1  電流與電流密度
  3.2  恒定電場的基本方程
  3.3  導(dǎo)電媒質(zhì)分界面銜接條件
  3.4  恒定電流場的邊值問題
第4章  恒定磁場的基本原理
  4.1  安培定律與磁感應(yīng)強(qiáng)度
  4.2  矢量磁位與磁通連續(xù)性定理
  4.3  安培環(huán)路定理
  4.4  磁偶極子
  4.5  磁媒質(zhì)
  4.6  磁場強(qiáng)度
  4.7  恒定磁場的基本方程與分界面銜接條件
  4.8  恒定磁場的邊值問題
第5章  時變電磁場的基本原理
  5.1  法拉第電磁感應(yīng)定律
  5.2  全電流定律
  5.3  電磁場的基本方程組
  5.4  動態(tài)位
  5.5  達(dá)朗貝爾方程的解
  5.6  輻射
  5.7  準(zhǔn)靜態(tài)電磁場的邊值問題
第6章  電磁場邊值問題的解析方法
  6.1  一維泊松方程的解析積分解法
  6.2  拉普拉斯方程的分離變量法
  6.3  靜電場的鏡像法
  6.4  靜電場的電軸法
  6.5  恒定磁場的鏡像法
第7章  電磁場邊值問題的數(shù)值方法
  7.1  加權(quán)余量原理
  7.2  插值法構(gòu)造近似函數(shù)
  7.3  二維泊松方程的有限元法
  7.4  邊界元法
第8章  電磁場的能量和力
  8.1  靜電場的能量
  8.2  恒定電場的能量
  8.3  恒定磁場的能量
  8.4  時變電磁場的能量
  8.5  電磁力與虛位移法
第9章  平面電磁波
  9.1  理想介質(zhì)中的均勻平面波
  9.2  電磁波的極化
  9.3  導(dǎo)電媒質(zhì)中的均勻平面波
  9.4  垂直入射平面電磁波的反射與透射
  9.5  導(dǎo)體中的渦流集膚效應(yīng)和電磁屏蔽
第10章  電路參數(shù)的計算原理
  10.1  電容的計算原理
  10.2  電導(dǎo)與電阻的計算原理
  10.3  電感的計算原理
  10.4  交流阻抗參數(shù)的計算原理
第11章  電氣工程中的電磁場問題
  11.1  變壓器的磁場
  11.2  電機(jī)的磁場
  11.3  絕緣子的電場
  11.4  三相架空輸電線路工頻電磁環(huán)境
  11.5  三相架空輸電線電容參數(shù)計算
  11.6  三相架空輸電線電感參數(shù)計算
習(xí)題
部分習(xí)題參考答案
參考文獻(xiàn)
附錄  彩圖

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：矢量分析和場論是研究電磁場的重要數(shù)學(xué)工具。本章首先給出了矢量代數(shù)和矢量分析的有關(guān)公式。在矢量分析中，給出矢量函數(shù)的微分與積分的運(yùn)算規(guī)則。在場論基礎(chǔ)部分，介紹場的基本概念，導(dǎo)出標(biāo)量場的等值面方程和矢量場的矢量線方程，介紹源點和場點的基本概念及其相互關(guān)系，特別介紹了平行平面場和軸對稱場的定義和性質(zhì)。通過介紹標(biāo)量函數(shù)方向?qū)?shù)的概念，給出梯度的定義；導(dǎo)出直角坐標(biāo)系中梯度的計算公式和梯度的運(yùn)算規(guī)則。通過介紹矢量函數(shù)通量的概念，給出散度的定義；導(dǎo)出直角坐標(biāo)系中散度的計算公式和散度的運(yùn)算規(guī)則；介紹散度定理。通過介紹矢量函數(shù)環(huán)量和環(huán)量面密度的概念，給出旋度的定義；導(dǎo)出直角坐標(biāo)系中旋度的計算公式和旋度的運(yùn)算規(guī)則；介紹斯托克斯定理。此外，還給出哈米爾頓算子的定義和運(yùn)算規(guī)則，用哈米爾頓算子表示梯度、散度和旋度，介紹格林定理和亥姆霍茲定理。最后，給出三種常用坐標(biāo)系中有關(guān)的計算公式。本章重點掌握梯度、散度和旋度的定義、計算公式和運(yùn)算規(guī)則；掌握散度定理、斯托克斯定理、格林定理和亥姆霍茲定理。

編輯推薦

《工程電磁場(第2版)》是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，高等院校電氣工程系列教材之一。

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