電磁場與電磁波及其應(yīng)用

內(nèi)容概要

本書共分六章，主要內(nèi)容包括：矢量分析、電磁場的基本定律、麥克斯韋方程組的幾種特殊解、時變電磁場、平面波與電磁輻射等。
本書內(nèi)容翔實，在講解基本概念的基礎(chǔ)上，引入了相關(guān)理論的應(yīng)用內(nèi)容，使學(xué)生不僅能學(xué)到基本理論，而且可了解所學(xué)理論的應(yīng)用情況，給一貫被學(xué)生認(rèn)為是看不見、摸不著、既難學(xué)又難懂的枯燥的電磁理論注入了新的生命力，增加了本書的可讀性。書中每章都附有小結(jié)、思考題和習(xí)題，便于學(xué)生進一步掌握所學(xué)內(nèi)容。
本書適合作為高等學(xué)校工科無線電技術(shù)電子類專業(yè)的本科教材或教學(xué)參考書，也可供從事微波技術(shù)和天線工作的工程技術(shù)人員使用。

書籍目錄

第一章 矢量分析
 1.1 標(biāo)量與矢量
 1.2 矢量代數(shù)
 1.2.1 矢量的加法與減法
 1.2.2 矢量的乘法
 1.3 三種常用的正交坐標(biāo)系
 1.3.1 直角坐標(biāo)系
 1.3.2 圓柱坐標(biāo)系
 1.3.3 球坐標(biāo)系
 1.4 標(biāo)量場的方向?qū)?shù)與梯度
 1.4.1 標(biāo)量場與矢量場
 1.4.2 標(biāo)量場的等值面
 1.4.3 方向?qū)?shù)與梯度
 1.4.4 哈密頓算子
 1.5 矢量場的通量與散度
 1.5.1 通量
 1.5.2 散度
 1.5.3 散度定理
 1.6 矢量場的環(huán)量與旋度
 1.6.1 環(huán)量
 1.6.2旋度
 1.6.3 斯托克斯定理
 1.7 無散場與無旋場
 1.7.1 無散場
 1.7.2 無旋場
 1.8 拉普拉斯運算
 1.9 格林定理和亥姆霍茲定理
 1.9.1 格林定理
 1.9.2 亥姆霍茲定理
 小結(jié)
 思考題
 習(xí)題
第二章 電磁場的基本定律
　2.1 電荷及電荷守恒定律
 　2.1.1 電荷及電荷密度
　 2.1.2 電流及電流連續(xù)性方程
　2.2 靜電場的基本規(guī)律
 　2.2.1 庫侖定律與電場強度
　 2.2.2 靜電場的散度與旋度
第三章　麥克斯韋方程組的向種特殊解
第四章　時變電磁場
第五章　平面波
第六章　電磁輻射
附錄一　重要的失量公式
附錄二　常用的數(shù)學(xué)公式
部分習(xí)題參考答案
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用 1831年8月，法拉第把兩個線圈繞在一個鐵環(huán)上，線圈A接直流電源，線圈8接電流表，他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)線圈A的電路接通或斷開的瞬間，線圈B中會產(chǎn)生瞬時電流。法拉第還發(fā)現(xiàn)，鐵環(huán)并不是必需的。拿走鐵環(huán)，再做這個實驗，上述現(xiàn)象仍然發(fā)生，只是線圈B中的電流弱些。為了透徹研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，法拉第做了許多實驗。1831年11月24日，法拉第在向皇家學(xué)會提交的一個報告中把這種現(xiàn)象定名為“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”，并概括了可以產(chǎn)生感應(yīng)電流的五種類型：變化著的電流、變化著的磁場、運動的穩(wěn)恒電流、運動的磁鐵及在磁場中運動的導(dǎo)體。法拉第之所以能夠取得這一卓越成就，是同他關(guān)于各種自然力的統(tǒng)一和轉(zhuǎn)化的思想密切相關(guān)的。正是這種對于自然界各種現(xiàn)象普遍聯(lián)系的堅強信念，激勵著法拉第始終不渝地為從實驗上證實磁向電的轉(zhuǎn)化而探索不已。 電磁感應(yīng)現(xiàn)象是電磁學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)之一，這一重大發(fā)現(xiàn)進一步揭示了電和磁的密切聯(lián)系，為后來麥克斯韋建立完整的電磁理論奠定了基礎(chǔ)。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)后來發(fā)明了發(fā)電機、變壓器等電氣設(shè)備，使電能在生產(chǎn)和生活中得到廣泛應(yīng)用，開辟了電氣化時代。 1）電感器和變壓器 電感器（電感線圈）和變壓器均是用絕緣導(dǎo)線（例如漆包線、紗包線等）繞制而成的電磁感應(yīng)元件，也是電子電路中常用的元器件之一。 （1）自感。當(dāng)線圈中有電流通過時，線圈的周圍就會產(chǎn)生磁場。當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時，其周圍的磁場也產(chǎn)生相應(yīng)的變化，此變化的磁場可使線圈自身產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（電動勢用以表示有源元件理想電源的端電壓），這就是自感。 （2）互感。兩個電感線圈相互靠近時，一個電感線圈的磁場變化將影響另一個電感線圈，這種影響就是互感?；ジ械拇笮∪Q于電感線圈的自感與兩個電感線圈耦合的程度。電感器的主要作用是對交流信號進行隔離、濾波或與電容器、電阻器等組成諧振電路。變壓器是利用電感器的電磁感應(yīng)原理制成的部件。 變壓器是利用其一次（初級）、二次（次級）繞組之間圈數(shù)（匝數(shù)）比的不同來改變電壓比或電流比，實現(xiàn)電能或信號的傳輸與分配。它主要有降低與提升交流電壓、信號耦合、變換阻抗、隔離等作用。

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