電磁場與電磁波

前言

本書是在2005年第2版的基礎(chǔ)上重新修訂而成的。這次修訂，吸收了國內(nèi)外同類教材的優(yōu)點，繼續(xù)保持了原來的體系結(jié)構(gòu)和簡明的風格。根據(jù)電子、信息和通信技術(shù)發(fā)展對本課程的新要求，以及對學生能力培養(yǎng)，加強基礎(chǔ)和拓寬專業(yè)的要求，對各章節(jié)內(nèi)容進行了適當調(diào)整，使內(nèi)容更加符合電子與信息類專業(yè)的電磁場與電磁波課程的教學大綱要求。本版被教育部列為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。電磁場與電磁波是電子、信息類專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課。隨著電子與信息科學技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是通信傳輸速率的迅速提高和帶寬的不斷增加、電子計算機時鐘速率以及電子與電力設(shè)備密度的不斷增加，要求電子、信息技術(shù)領(lǐng)域的科技工作者必須具備堅實的電磁場與電磁波理論基礎(chǔ)知識。本書介紹宏觀電磁場分布和電磁波輻射和傳播的規(guī)律，以及電磁場與電磁波工程應(yīng)用的基本分析和計算方法。這些知識是從事電子、信息類專業(yè)的工程技術(shù)人員必備的。本書包括數(shù)學基礎(chǔ)，靜態(tài)場和時變場3個部分，共8章。第1部分是第1章矢量場，這一章內(nèi)容包括矢量及矢量場、三種常用坐標系中的矢量場、梯度、散度、旋度、唯一性定理、格林定理，是電磁場內(nèi)容的數(shù)學基礎(chǔ)。第2部分靜態(tài)場包括靜電場、恒定電流場和恒定磁場3章。第2章靜電場包括電場強度、真空中的靜電場方程、電位、靜電場中的介質(zhì)和導體、介質(zhì)中的靜電場方程、靜電場的邊界條件、電位的邊值問題與解的唯一性、分離變量法、鏡像法、電容和部分電容、電場能量、電場力。第3章恒定電流場內(nèi)容包括電流密度、恒定電流場方程、恒定電流場邊界條件、能量損耗與電動勢、恒定電流場與靜電場比擬。第4章恒定磁場內(nèi)容包括磁感應(yīng)強度、真空中的磁場方程、媒質(zhì)磁化、媒質(zhì)中的磁場方程、恒定磁場邊界條件、磁路、電磁感應(yīng)定律、電感、磁場能量、磁場力。第3部分時變場包括時變電磁場、平面電磁波、導行電磁波和電磁輻射與天線4章。其中第5章時變電磁場內(nèi)容包括麥克斯韋方程、時變電磁場邊界條件、波動方程與位函數(shù)、位函數(shù)求解、時變電磁場的唯一性定理、時變電磁場的能量和功率、正弦時變電磁場、正弦時變電磁場中的平均能量功率和復(fù)功率流密度和從麥克斯韋方程到基爾霍夫電壓定律。

內(nèi)容概要

電磁場與電磁波是電子、信息類專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課。馮恩信等編著的《電磁場與電磁波》介紹了宏觀電磁場分布和電磁波輻射及傳播的規(guī)律，以及電磁場與電磁波工程應(yīng)用的基本分析和計算方法?！峨姶艌雠c電磁波》內(nèi)容包括數(shù)學基礎(chǔ)，靜態(tài)場和時變場3個部分，共8章。    《電磁場與電磁波》是在2005年第2版的基礎(chǔ)上重新修訂而成的。這次修訂，吸收了國內(nèi)外同類教材的優(yōu)點，繼續(xù)保持了原來的體系結(jié)構(gòu)和簡明的風格，根據(jù)電子、信息和通信技術(shù)發(fā)展對本課程的新要求，以及對學生能力培養(yǎng)，加強基礎(chǔ)和拓寬專業(yè)的要求，對各章節(jié)內(nèi)容進行了適當調(diào)整，使內(nèi)容符合電子與信息類專業(yè)的電磁場與電磁波課程的教學大綱要求。本版被教育部列為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。

書籍目錄

前言第1章  矢量場  1.1  矢量及其矢量場  1.2  三種常用坐標系中的矢量場  1.3  梯度  1.4  矢量場的散度  1.5  矢量場的旋度  1.6  無旋場與無散場  1.7  格林定理  1.8  矢量場的唯一性定理  本章小結(jié)  習題1第2章  靜電場  2.1  電場強度  2.2  真空中的靜電場方程  2.3  電位  2.4  靜電場中的介質(zhì)與導體  2.5  介質(zhì)中的靜電場方程  2.6  靜電場的邊界條件  2.7  電位的邊值問題與解的唯一性  2.8  分離變量法  2.9  鏡像法  2.10  電容和部分電容  2.11  電場能量  2.12  電場力  本章小結(jié)  習題2第3章  恒定電流場  3.1  電流密度  3.2  恒定電流場方程  3.3  恒定電流場的邊界條件  3.4  能量損耗與電動勢  3.5  恒定電流場與靜電場的比擬  本章小結(jié)  習題3第4章  恒定磁場  4.1  磁感應(yīng)強度  4.2  真空中的磁場方程  4.3  矢量磁位與標量磁位  4.4  媒質(zhì)磁化  4.5  媒質(zhì)中的恒定磁場方程  4.6  恒定磁場的邊界條件  4.7  磁路  4.8  電磁感應(yīng)定律  4.9  電感  4.10  磁場能量  4.11  磁場力  本章小結(jié)  習題4第5章  時變電磁場  5.1  麥克斯韋方程  5.2  時變電磁場的邊界條件  5.3  波動方程與位函數(shù)  5.4  位函數(shù)求解  5.5  時變電磁場的唯一性定理  5.6  時變電磁場的能量及功率  5.7  正弦時變電磁場  5.8  正弦時變電磁場中的平均能量與功率  5.9  從麥克斯韋方程到基爾霍夫電壓定律  本章小結(jié)  習題5第6章  平面電磁波  6.1  理想介質(zhì)中的均勻平面波  6.2  導電媒質(zhì)中的均勻平面波  6.3  群速  6.4  電磁波的極化  6.5  均勻平面波垂直投射到理想導體表面  6.6  均勻平面波垂直投射到兩種介質(zhì)分界面  6.7  均勻平面波垂直投射到多層介質(zhì)中  6.8  均勻平面波斜投射到兩種不同介質(zhì)的分界面  6.9  均勻平面波斜投射到理想導體表面  6.10  電磁波在等離子體中的傳播  本章小結(jié)  習題6第7章  導行電磁波  7.1  均勻?qū)Рㄏ到y(tǒng)中的波  7.2  TEM波傳輸線  7.3  無損耗傳輸線的工作狀態(tài)  7.4  矩形波導  7.5  TE10波  7.6  導波系統(tǒng)中的傳輸功率與損耗  7.7  諧振腔  本章小結(jié)  習題7第8章  電磁輻射與天線  8.1  電流元的輻射場  8.2  小電流環(huán)的輻射場  8.3  對偶原理  8.4  發(fā)射天線的特性  8.5  對稱線天線的輻射場  8.6  口徑天線  8.7  天線陣  8.8  鏡像原理  8.9  互易定理  8.10  接收天線的特性  本章小結(jié)  習題8附錄  A  有關(guān)物理量的符號和單位  B  SI單位制中用于構(gòu)成十進倍數(shù)和分數(shù)的常用詞頭名稱及其符號  C  有關(guān)物理常數(shù)  D  矢量分析公式習題答案參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：為了形象、直觀地描述標量場在空間的分布情形或沿空間坐標的變化，可畫出其一系列等間隔的等值面。不同等值面的形狀及其間隔能較直觀地表現(xiàn)標量場的空間分布情況。為了形象、直觀地描述矢量場在空間的分布情形或沿空間坐標的變化，常畫出其場線（力線）。場線是一簇空間有向曲線，矢量場強處場線稠密，矢量場弱處場線稀疏，場線上某點的切線方向代表該處矢量場方向。在電磁場中，常用等位面形象地表示電位的分布，分別用電力線和磁力線形象地表示電場和磁場的分布。場是物理量的分布，服從因果律，這里的“因”，稱為場源。場都是由源產(chǎn)生的。例如，溫度場是由熱源產(chǎn)生的，靜電場是由電荷產(chǎn)生的。場在空間的分布形式不僅取決于產(chǎn)生它的源，還受周圍物質(zhì)環(huán)境的影響。例如，爐膛中的溫度分布，不僅取決于火力大小及分布，而且還與爐膛的結(jié)構(gòu)以及材料特性有關(guān)。帶電體周圍的電場分布不僅與帶電體的電荷分布與電量有關(guān)，也與周圍的物質(zhì)特性有關(guān)。場與源和物質(zhì)的關(guān)系可用一組微分方程描述，描述電磁場與其源的關(guān)系的方程就是稱為麥克斯韋爾方程組的一組矢量微分方程組。

編輯推薦

《電磁場與電磁波(第3版)》：普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，西安交通大學“十一五”規(guī)劃教材

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