電磁場與電磁波

內(nèi)容概要

　　《電磁場與電磁波》系統(tǒng)地闡述了電磁場與電磁波的基本理論和方法，內(nèi)容包括：矢量分析；電磁場的基本規(guī)律；靜態(tài)電磁場；平面電磁波在無界空間的傳播以及在界面處的反射和透射，導行電磁波；電磁波的輻射。并適當介紹一些基礎(chǔ)性的工程應(yīng)用內(nèi)容，如波導、諧振腔、天線等。全書從麥克斯韋方程組出發(fā)，展開對各類電磁問題的討論，便于讀者提綱挈領(lǐng)地把握內(nèi)容，掌握分析電磁問題的基本思路和方法?！　　峨姶艌雠c電磁波》適用于普通高等院校相關(guān)專業(yè)本科生。

書籍目錄

第1章　矢量分析1．1 標量場的梯度1．1．1 方向?qū)?shù)1．1．2 梯度1．1．3 梯度的運算法則1．2 矢量場的散度1．2．1 通量1．2．2 散度1．2．3 散度的運算法則1．2．4 格林恒等式1．3 矢量場的旋度1．3．1 環(huán)量1．3．2 旋度1．3．3 旋度的運算法則1．3．4 旋度定理1．4 正交曲線坐標系1．4．1 正交曲線坐標系概述1．4．2 正交曲線坐標系中的梯度、散度、旋度的表達式1．4．3 圓柱坐標系1．4．4 球坐標系1．5 矢量場的唯一性定理與亥姆霍茲定理1．5．1 矢量場的唯一性定理1．5．2 亥姆霍茲定理習題1第2章　電磁場的基本規(guī)律2．1 真空中的靜電場2．1．1 庫侖定律電場強度2．1．2 高斯定理靜電場的散度2．1．3 靜電場的環(huán)路定理和旋度2．2 電流連續(xù)性方程2．2．1 電流密度2．2．2 電流連續(xù)性方程2．3 真空中的穩(wěn)恒磁場2．3．1 安培定律畢奧一薩伐爾定律2．3．2 磁通連續(xù)性原理磁場的散度2．3．3 安培環(huán)路定理穩(wěn)恒磁場的旋度2．4 電磁感應(yīng)定律2．4．1 電磁感應(yīng)定律2．4．2 渦旋電場2．5 介質(zhì)的電磁特性2．5．1 介質(zhì)的極化2．5．2 介質(zhì)的磁化2．5．3 本構(gòu)方程2．6 麥克斯韋方程組2．6．1 一般情況下的總電位移2．6．2 位移電流2．6．3 麥克斯韋方程組2．7 電磁場的邊界條件2．7．1 電磁場矢量法向分量的邊界條件2．7．2 電磁場矢量切向分量的邊界條件2．7．3 界面上的電流連續(xù)性方程2．8 電磁能量和能流2．8．1 電磁力密度　電磁功率密度2．8．2 坡印廷定理2．8．3 電磁場的能量密度和能流密度2．8．4 導體在能量傳輸中的作用習題2第3章　靜態(tài)電磁場3．1 靜電場的電位3．1．1 靜電場的電位3．1．2 電荷體系引起的電位3．1．3 電位滿足的微分方程3．1．4 電位滿足的邊界條件3．2 靜電場的能量3．2．1 靜電場能量與電荷和電位的關(guān)系3．2．2 求電場力的虛位移法3．3 導體系統(tǒng)的電容3．3．1 電位系數(shù)3．3．2 電容系數(shù)3．3．3 部分電容3．3．4 電容器的電容3．4 穩(wěn)恒電場和穩(wěn)恒電流場3．4．1 穩(wěn)恒電場的基本方程和邊界條件3．4．2 穩(wěn)恒電場的電位3．4．3 解穩(wěn)恒電流場的靜電比擬法3．5 穩(wěn)恒磁場的矢量磁位3．5．1 穩(wěn)恒磁場的矢量磁位3．5．2 庫侖規(guī)范3．5．3 磁位方程的積分解3．5．4 磁偶極子3．6 穩(wěn)恒磁場的能量3．6．1 用矢量磁位求磁場能量3．6．2載流回路的磁能公式3．6．3 求磁場力的虛位移法3．6．4 利用磁能求自感系數(shù)3．7 標量磁位習題3第4章　靜態(tài)場的邊值問題4．1 唯一性定理4．2 鏡像法4．2．1 導體平面鏡像法4．2．2 導體球面鏡像法4．2．3 導體柱面鏡像法4．2．4 介質(zhì)平面鏡像法4．3 分離變量法4．3．1 直角坐標系中的分離變量4．3．2 圓柱坐標系中的分離變量4．3．3 球坐標系中的分離變量4．4 復變函數(shù)法4．4．1 靜電場的復位4．4．2 保角變換原理4．4．3 幾種常用的保角變換4．4．4 保角變換應(yīng)用舉例習題4第5章　平面電磁波5．1 無源空間的電磁波動方程5．2 時諧電磁場的復數(shù)表示5．2．1 時諧電磁場量的復數(shù)表示5．2．2 場方程的復數(shù)形式5．2．3 復介電常數(shù)和復磁導率5．2．4 復坡印廷定理5．3 理想介質(zhì)中的均勻平面電磁波5．3．1 均勻平面波解5．3．2 均勻平面電磁波的特性5．4 導電介質(zhì)中的平面電磁波5．4．1 導電介質(zhì)中自由電荷的分布5．4．2 導電介質(zhì)中的平面電磁波5．4．3 良導體5．4．4 導體的損耗表面電阻5．5 電磁波的極化5．6 群速度習題5第6章　平面電磁波的反射與折射6．1 電磁波的反射、折射規(guī)律6．1．1 反射、折射定律6．1．2 反射系數(shù)與折射系數(shù)6．2 平面電磁波對平界面的垂直入射6．2．1 向理想導體的垂直入射6．2．2 向理想非磁性介質(zhì)的垂直人射6．3 平面電磁波對平界面的斜入射6．3．1 向理想導體的斜入射6．3．2 向理想非磁性介質(zhì)的斜入射習題6第7章　導行電磁波7．1 導行電磁波的一般分析7．1．1 導行電磁波的表達式7．1．2 導波場縱向分量與橫向分量的微分方程7．1．3 導波場的橫向分量與縱向分量之間的關(guān)系式7．2 導行波波型的分類以及導行波的傳輸特性7．2．1 導行波波型的分類7．2．2 導行波的傳輸特性7．3 矩形波導7．3．1 矩形波導中的TE波7．3．2 矩形波導中的TM波7．3．3 矩形波導的截止波長7．3．4 矩形波導中的TE10模7．4 圓柱形波導7．4．1 圓波導中的TE波7．4．2 圓波導中的TM波7．4．3 圓波導的傳輸特性7．4．4 圓波導中的常用模式7．5 波導的損耗7．5．1 波導壁損耗7．5．2 介質(zhì)損耗7．6 同軸線7．6．1 同軸線中TEM波的場分布7．6．2 同軸線中TEM波的傳輸特性7．6．3 同軸線中的高次模7．6．4 同軸線的單模傳輸條件和尺寸選擇7．7 諧振器7．7．1 諧振器產(chǎn)生振蕩的物理過程7．7．2 諧振器的基本參數(shù)7．7．3 矩形諧振腔7．7．4 圓柱形諧振腔習題7第8章　電磁波的輻射8．1 時變場的位函數(shù)8．1．1 有源區(qū)域的波動方程8．1．2 時變場的位函數(shù)8．1．3 滯后位8．2 電基本振子的輻射8．2．1 電基本振子的電磁場8．2．2 電基本振子的近區(qū)場(感應(yīng)場)8．2．3 電基本振子的遠區(qū)場(輻射場)8．3 磁基本振子的輻射場及對偶原理8．3．1 磁基本振子的輻射場8．3．2 對偶原理8．4 天線的電參數(shù)8．4．1 歸一化方向性函數(shù)與方向圖8．4．2 方向性系數(shù)8．4．3 其他電參數(shù)8．5 對稱振子天線8．5．1 對稱振子天線的輻射場8．5．2 對稱振子的方向性函數(shù)和方向圖8．5．3 對稱振子的輻射功率與輻射電阻8．6 均勻直線陣8．6．1 均勻直線陣的輻射場8．6．2 均勻直線陣陣因子特性8．6．3 例題分析8．7 面天線的輻射8．7．1 基爾霍夫公式8．7．2 口徑面的輻射場8．7．3 同相等幅矩形口徑面的輻射8．7．4 同相不等幅矩形口徑面的輻射習題8附錄A 常用矢量公式附錄B 圓柱坐標系和球坐標系附錄C 梯度、散度、旋度和拉普拉斯算符展開式附錄D “面散度”公式的推導附錄E 電磁量單位習題參考答案

章節(jié)摘錄

　　第1章　矢量分析　　在物理學中，某一物理量的空間分布構(gòu)成一個物理的“場”。標量型物理量（如電位等）的空間分布構(gòu)成標量場，而矢量型物理量（如電場強度等）的空間頒布則構(gòu)成矢量場。在數(shù)學上，這些場用標量函數(shù)∮（r,t）或矢量函數(shù)A(r,t)來表示，分析、處理場的數(shù)學方法是矢量分析。因此，矢量分析是學習電磁場所必需的數(shù)學工具，其主要內(nèi)容是關(guān)于標量場的梯度、矢量場的散度和旋度的運算。本章將給出梯度、散度和旋度的定義和相關(guān)的運算法則及公式，以及它們在直角坐標系、圓柱坐標系、球坐標系和一般正交曲線坐標系中的表達式。

編輯推薦

　　電磁場與電磁波是高等院校電子信息類本科生的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。這門課程的主要目的是讓學生了解和掌握電磁場與電磁波的基本理論和分析方法。主要內(nèi)容包括靜態(tài)電磁場以及電磁波的傳播和輻射等。通過本課程的學習，學生可以掌握分析電磁場和電磁波向題的基本思路和主要方法，為進一步的學習、研究及應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

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