电磁场与电磁波（第二版）

　　本书根据“电磁场与电磁波”课程要求而编写，简明扼要地介绍了电磁场与电磁波理论的基础知识，内容包括矢量分析及场论、静电场、恒定电流的电场、恒定磁场、静电场边值问题的解法、时变电磁场、平面电磁波、导行电磁波和规则金属波导等。为了帮助读者掌握和理解所学内容，提高分析问题和解决问题的能力，书中每章末均附有习题，并在附录中收录了矢量分析与正交曲线坐标系的基本公式和特殊函数等内容。

　　本书可作为电子与通信类专业本科生的教材，也可作为相关工程技术人员的参考书。

　　在19世纪之前，电学和磁学是分别进行研究的，19世纪之后人们才发现电和磁之间的内在联系。1820年丹麦物理学家H.C.Oersted(1777—1851)第一次揭示了电流可以产生磁场。同年法国物理学家A.M.Ampere（1775—1836）对这一物理现象做出进一步研究，提出了著名的安培定律。1831年英国物理学家M.Faraday（1791—1867）首次报道了电磁感应现象，即通过移动磁体可在导线上感应出电流。Oersted、Ampere和Faraday的工作为电磁学的建立提供了物理概念基础。电磁学真正上升为一门理论则应归功于伟大的苏格兰物理学家J.C.Maxwell（1831—1879）。1864年Maxwell完整地给出了电磁场所满足的方程组，即麦克斯韦方程，并预言了电磁波的存在。麦克斯韦方程是电磁场理论的根基，是研究一切电磁现象的出发点。1887年德国物理学家H.R.Hertz（1857—1894）用实验证明了电磁波的存在，后经意大利工程师M.G.Marconi（1874—1937）进一步的实验研究，电磁波逐渐发展成一种应用范围最广的信息载体，成为当今无线电通信的基础。

　　电磁场理论经过100多年的发展已根深叶茂，以电磁理论为基础、电磁信息的传输和转换为核心的电磁场与电磁波技术在电子工业及国民经济领域中发挥着重要的作用。近代科学的发展表明，电磁场与电磁波基本理论又是一些交叉学科的生长点和新兴边缘学科发展的基础，信息革命和材料革命给人们提出了许多新的电磁问题，使这一古老的学科仍然生机勃勃，充满活力，新的内容层出不穷，可以发展的方向不可胜数。

　　“电磁场与电磁波”是电子与通信类专业本科生必修的一门专业基础课，课程涵盖的内容是电子与通信类专业本科阶段所应具备的知识结构的重要组成部分。本书从“电磁场与电磁波”课程的教学要求出发，参考了国内使用较为广泛的优秀教材，在编者多年教学实践经验的基础上编写而成。通过对本书的学习，读者可掌握电磁场与电磁波的基本概念、基本性质、基本规律以及求解电磁场问题的基本方法；熟悉一些重要电磁场问题的数学模型（如波动方程、拉普拉斯方程等）的建立过程以及分析方法；培养从“场”的角度分析问题和解决问题的能力，为今后学习其他后续课程或从事电磁场理论与微波技术方面的研究和工程设计工作打下良好的基础。全书共分为9章。每章前后分别有提要和小结，指出学习要点，总结重点；每章中有典型例题讲解及大量习题，帮助学生加深理解，巩固所学知识，提高分析问题和解决问题的能力。本书可作为电子与通信类专业本科生的教材，也可作为有关工程技术人员的参考书。本书的教学安排参考学时为40。本书由空军工程大学信息与导航学院曹祥玉、高军教授担任主编，马嘉俊博士、冯奎胜博士、李桐博士、刘涛博士参与了部分章节的编写和修订。在编写过程中，编者得到了空军工程大学信息与导航学院各级领导和许多同志的支持与帮助，在此表示衷心的感谢。对参考的相关教材作者致以诚挚的谢意。

　　感谢西安电子科技大学出版社为编者提供了难得的机会，并为本书的出版付出了大量辛勤的劳动。

　　由于编者水平有限，书中难免有不足之处，恳请读者批评指正。

　　编者

　　2017年1月11日