编著还有:黄秋元、程莉、胡耀祖

副标题:无

作   者:刘岚[等]编著

分类号:

ISBN:9787121111884

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简介

   本书是按照电子信息与电气类专业“电磁场与电磁波”课程教学的基   本要求,本着深入浅出、通俗易学的原则而编写的。为了更适合电子信息   与电气类专业学生的学习,本书在给出了“场”的基本方程和一般概念与   分析方法后,重申噗着墨于“波”的基本特性与传播过程分析。    本书共分11章,主要内容包括:矢量分析与场论,电场、磁场与麦克   斯韦方程,介质中的麦克斯韦方程,矢量位与标量位,静态场的解,自由   空间中的电磁波,非导电介质中的电磁波,导电介质中的电磁波,波的反   射与折射,等等。本书最后对电磁波的导引和辐射进行了简要的介绍。每   章之后均附有本章小结和丰富的习题,书末附有大部分习题参考答案。    本书可作为普通高等院校通信工程、电子信息工程、电子科学与技术   、自动化、电气工程及其自动化等专业的本科生教材,也可供从事“电磁   场与电磁波”方向的工程技术人员参考。   

目录

  第1章 矢量分析与场论/1
   1.1 矢量的表示和运算/1
   1.1.1 矢量与标量/1
   1.1.2 矢量的代数运算/2
   1.1.3 标量场与矢量场/4
   1.2 正交坐标系/4
   1.2.1 正交坐标系的概念/4
   1.2.2 笛卡儿坐标系/5
   1.2.3 圆柱坐标系/6
   1.2.4 球坐标系/7
   1.2.5 三种坐标系中单位矢量之间的关系/8
   1.3 矢量函数的通量与散度/10
   1.3.1 矢量的通量/10
   1.3.2 散度/12
   1.3.3 高斯散度定理/14
   1.4 矢量函数的环量与旋度/15
   1.4.1 矢量的环量/16
   1.4.2 矢量场的旋度/16
   1.4.3 斯托克斯定理/20
   1.5 标量函数的方向导数与梯度/21
   1.5.1 标量场与等值面/21
   1.5.2 方向导数/21
   1.5.3 梯度/22
   1.6 格林公式/25
   1.7 亥姆霍兹定理/26
   1.7.1 散度和旋度的比较/26
   1.7.2 亥姆霍兹定理/26
   1.8 矢量场的分类/27
   本章小结/28
   习题1/30
  第2章 电场、磁场与麦克斯韦方程/33
   2.1 电场力、电场强度与电位/34
   2.1.1 电场力与电场强度/34
   2.1.2 电位/35
   2.2 磁场力、磁感应强度与磁位/36
   2.2.1 磁场力与磁感应强度/36
   2.2.2 矢量磁位/37
   2.2.3 标量磁位/40
   2.3 洛伦兹力/40
   2.4 电偶极子/41
   2.5 磁偶极子/43
   2.6 由电通量与高斯定律导出麦克斯韦第一方程/46
   2.6.1 电通量/46
   2.6.2 麦克斯韦第一方程/46
   2.7 由电磁感应定律与斯托克斯定律导出麦克斯韦第二方程/47
   2.8 由磁通量与高斯定律导出麦克斯韦第三方程/47
   2.9 由安培环路定律与斯托克斯定律导出麦克斯韦第四方程/48
   2.9.1 传导电流、运流电流和位移电流/48
   2.9.2 电流连续性原理/50
   2.9.3 麦克斯韦第四方程/51
   2.10 微分形式的麦克斯韦方程组/52
   2.11 麦克斯韦方程的积分形式/54
   2.12 麦克斯韦方程的时谐形式/56
   2.13 电磁场的能量与坡印廷矢量/57
   本章小结/61
   习题2/62
  第3章 介质中的麦克斯韦方程组/64
   3.1 分子模型/64
   3.2 电介质及其极化/65
   3.2.1 极化的概念/65
   3.2.2 极化矢量P/66
   3.2.3 介质的分子模型与极化矢量/67
   3.2.4 高密度介质中的电场/68
   3.2.5 考虑极化效应的麦克斯韦方程组/70
   3.3 折射率与相对介电常数/72
   3.4 介质的磁化/74
   3.4.1 磁化的概念/74
   3.4.2 磁化电流与磁化矢量M/74
   3.4.3 磁场强度/74
   3.4.4 磁介质/75
   3.5 介质中的麦克斯韦方程组/76
   3.6 电磁场的边界条件/77
   本章小结/84
   习题3/86
  第4章 矢量位与标量位/88
   4.1 矢量位A/88
   4.2 标量位φ/88
   4.3 用位函数φ和A表示的非均匀波动方程/89
   4.4 利用场源ρ和J求解位函数φ和A/92
   4.5 李纳-维谢尔位函数/94
   本章小结/98
   习题4/99
  第5章 静态场的解/100
   5.1 泊松方程和拉普拉斯方程/100
   5.1.1 静态场中的麦克斯韦方程组/100
   5.1.2 泊松方程和拉普拉斯方程/102
   5.2 对偶原理/105
   5.3 叠加原理和唯一性定理/106
   5.3.1 边界条件的分类/106
   5.3.2 叠加原理/106
   5.3.3 唯一性定理/107
   5.4 镜像法/107
   5.4.1 点电荷与无限大平面导体的合成场计算/107
   5.4.2 电介质分界面的镜像电荷/109
   5.4.3 球形边界问题/111
   5.4.4 圆柱形边界问题/112
   5.5 分离变量法/113
   5.5.1 笛卡儿坐标系中的分离变量法/113
   5.5.2 圆柱坐标系中的分离变量法/116
   5.6 格林函数法/118
   5.6.1 静电场边值问题的格林函数法表达式/119
   5.6.2 简单边界的格林函数/121
   5.7 有限差分法/122
   本章小结/125
   习题5/126
  第6章 自由空间中的电磁波/128
   6.1 波的数学描述/128
   6.2 均匀平面波与三维波动方程/129
   6.3 电波与磁波/130
   6.4 自由空间中的平面电磁波/131
   6.4.1 随时间变化的单色平面波/132
   6.4.2 均匀平面电磁波的特性/133
   6.5 波的极化/136
   6.6 电磁波谱/141
   本章小结/143
   习题6/143
  第7章 非导电介质中的电磁波/145
   7.1 非导电介质中的电磁波方程/145
   7.2 平面电磁波在理想介质中的传播/147
   7.3 平面电磁波在非理想介质中的传播/148
   7.3.1 等效复介电系数/148
   7.3.2 波动方程及其解/149
   7.4 低密度气体中的电磁波/150
   7.5 高密度介质中的电磁波/152
   7.6 复数折射率的相关结论/153
   7.7 相速度与能流速度/154
   7.8 色散/157
   7.9 相速与群速/158
   本章小结/160
   习题7/160
  第8章 导电介质中的电磁波/162
   8.1 导电介质的一般模型/162
   8.2 导电介质在高频或低频时的特性/163
   8.2.1 介质的折射率与导电介质的频率特性/163
   8.2.2 导电介质的趋肤深度/165
   8.2.3 导电介质的趋肤效应/167
   8.3 导电介质中的电磁波/169
   8.3.1 导电介质中波的传播特性/169
   8.3.2 良导体中的均匀平面电磁波/172
   8.4 等离子体对波的反射/175
   本章小结/177
   习题8/178
  第9章 电磁波的反射与折射/179
   9.1 电磁波传播的边界条件/179
   9.2 传播矢量/182
   9.3 平面边界的反射与透射/183
   9.4 反射波的极化/191
   9.5 法向入射/192
   9.6 全折射与全反射/194
   9.6.1 全折射/194
   9.6.2 全反射/195
   9.7 反射波的相位变化/196
   9.8 各向异性媒质中的平面电磁波/197
   本章小结/198
   习题9/200
  第10章 导行电磁波/203
   10.1 电磁波在均匀导波装置中传播的一般特性/203
   10.1.1 电磁波在均匀导波装置中的传播/203
   10.1.2 均匀导波装置中的TEM波、TE波和TM波/205
   10.1.3 均匀导波装置中的导行波传输特性/207
   10.2 TEM传输线/209
   10.2.1 传输线方程及其时谐稳态解/209
   10.2.2 传输线的传输特性参数/213
   10.2.3 无损耗传输线的工作状态/215
   10.3 矩形波导/221
   10.3.1 矩形波导中的TM波/221
   10.3.2 矩形波导中的TE波/222
   10.3.3 矩形波导中的TE10波/224
   10.4 圆柱形波导/228
   10.4.1 圆柱形波导中的TM波/228
   10.4.2 圆柱形波导中的TE波/230
   10.5 导波系统中的功率传输与损耗/232
   10.5.1 波导的功率传输和功率容量/232
   10.5.2 波导的损耗和衰减/233
   10.6 谐振腔/235
   10.6.1 同轴谐振腔/235
   10.6.2 矩形谐振腔/236
   10.6.3 谐振腔的品质因素Q/237
   10.7 介质波导和光纤简介/238
   10.7.1 介质波导/238
   10.7.2 光纤/238
   本章小结/240
   习题10/241
  第11章 辐射系统简介/242
   11.1 缓慢移动的加速点电荷的辐射/242
   11.2 自由电荷的能量散射/246
   11.3 束缚电荷辐射的散射/247
   11.4 电偶极子天线的辐射/248
   11.5 天线的辐射电阻/250
   11.6 天线的增益/251
   11.7 磁偶极子天线的辐射/251
   本章小结/256
   习题11/256
  附录A 一些有用的数学结论/257
  附录B 计算雅可比行列式/261
  附录C 矢量D、H、E、B、P、M之间的关系/262
  附录D 相关的国际单位/263
  附录E 相关的物理常数/264
  附录F 中英文术语对照表/266
  习题参考答案/272
  参考文献/280
  

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