電磁場與電磁波理論

前言

　　本書汲取了南京郵電大學電磁場類課程教學組長期從事本科教學的實踐經(jīng)驗，在第一版的基礎上修訂而成，書中內容非常適合電子信息類專業(yè)的本科生，也可供其他專業(yè)學生或工程技術人員參考?！　”緯谝话嬉恢弊鳛槟暇┼]電大學通信工程、電子信息工程以及電磁場與無線技術專業(yè)本科生的教材。根據(jù)幾年來的教學經(jīng)驗，本次再版做了如下修訂：在第1章中加強場的概念；對第2章的部分內容進行整編，增強其系統(tǒng)性；在第3章重點對分離變量法進行修改，使得學生學習起來更容易；在第6章對均勻平面波在理想介質中的傳播內容進行全面的調整和更新，使其更實用?！　∮捎诰幷咚接邢?，書中的錯誤乃至不當之處在所難免，敬請讀者不吝指正。

內容概要

　　《電磁場與電磁波理論（第2版）》對電磁場與電磁波理論作了系統(tǒng)、全面、深入淺出的論述。全書共分為8章，內容包括矢量分析與場論、宏觀電磁現(xiàn)象的基本定律、靜電場及其邊值問題的解法、恒定電場與恒定磁場、電磁波的輻射、均勻平面波的傳播、均勻波導中的導行電磁波、均勻傳輸線中的導行電磁波。《電磁場與電磁波理論（第2版）》采用“演繹法”組織教材內容，使得電磁波部分的內容占了全書的一半以上?！　　峨姶艌雠c電磁波理論（第2版）》可作為高等院校電子信息類專業(yè)的本科生教材，也可供其他專業(yè)學生或工程技術人員參考。

書籍目錄

第二版前言第一版前言主要物理量的符號、單位和量綱第1章　矢量分析與場論1.1　矢量的代數(shù)運算1.1.1　矢量及其表示法1.1.2　矢量的代數(shù)運算1.2　場的微分運算1.2.1　場的基本概念1.2.2　標量場的方向導數(shù)和梯度1.2.3　矢量場的通量和散度1.2.4　矢量場的環(huán)量和旋度1.2.5　梯度、散度、旋度的比較1.3　矢量的恒等式和基本定理1.3.1　三個重要的恒等式1.3.2　矢量場的基本定理1.4　常用正交曲線坐標系1.4.1　三種常用的正交曲線坐標系1.4.2　三種常用坐標系的轉換1.4.3　三種坐標系中的梯度、散度、旋度和拉普拉斯展開式習題第2章　宏觀電磁現(xiàn)象的基本定律2.1　基本電磁物理量2.1.1　電荷密度2.1.2　電場強度2.1.3　電極化強度2.1.4　電位移2.1.5　電流密度2.1.6　磁感應強度2.1.7　磁化強度2.1.8　磁場強度2.2　電磁場基本定律2.2.1　庫侖定律2.2.2　環(huán)量定律和高斯定律2.2.3　安培定律與畢奧-薩伐爾定律2.2.4　磁通連續(xù)性定律和安培環(huán)路定律2.2.5　法拉第電磁感應定律2.2.6　電荷守恒定律2.3　麥克斯韋方程組2.3.1　麥克斯韋的兩個假設2.3.2　麥克斯韋方程組的積分形式2.3.3　麥克斯韋方程組的微分形式2.4　時變電磁場的邊界條件2.4.1　邊界條件的一般形式2.4.2　邊界條件的三種常用形式習題第3章　靜電場及其邊值問題的解法3.1　靜電場的基本方程與邊界條件3.1.1　靜電場的基本方程3.1.2　靜電場的邊界條件3.2　電位及其電位方程3.2.1　電位和電位梯度3.2.2　電位的微分方程和邊界條件3.3　靜電場的能量和導體的電容3.3.1　靜電場的能量和能量密度3.3.2　導體系統(tǒng)的電容3.4　靜電場邊值問題的分類以及唯一性定理3.4.1　靜電場邊值問題的分類3.4.2　靜電場唯一性定理3.5　直接積分法3.6　分離變量法3.6.1　直角坐標系中的分離變量法3.6.2　圓柱坐標系中的分離變量法3.6.3　球面坐標系中的分離變量法3.7　鏡像法3.7.1　點電荷關于無限大導體平面的鏡像法3.7.2　點電荷關于導體球面的鏡像法3.7.3　點電荷關于無限大介質平面的鏡像法3.7.4　線電荷關于無限長圓柱導體面的鏡像法3.8　靜電場的數(shù)值解法3.8.1　有限差分法3.8.2　矩量法習題第4章　恒定電場與恒定磁場4.1　恒定電場的基本方程與邊界條件4.1.1　恒定電場的基本方程4.1.2　恒定電場的邊界條件4.2　恒定電場的電位與靜電比擬法4.2.1　恒定電場的電位4.2.2　恒定電場的功率損耗與電容器的漏電導4.2.3　靜電比擬法4.3　恒定磁場的基本方程與邊界條件4.3.1　恒定磁場的基本方程4.3.2　恒定磁場的邊界條件4.4　矢量磁位和標量磁位4.4.1　恒定磁場的矢量磁位4.4.2　恒定磁場的標量磁位4.5　恒定磁場的能量和載流回路的電感4.5.1　恒定磁場的能量和能量密度4.5.2　載流回路的電感習題第5章　電磁波的輻射5.1　時諧電磁場5.1.1　基本場量的復數(shù)表示式5.1.2　電磁場基本方程的復數(shù)形式5.1.3　電磁場邊界條件的復數(shù)形式5.1.4　復介電常數(shù)和復磁導率5.2　矢量磁位和標量電位5.2.1　矢量磁位和標量電位的定義5.2.2　矢量磁位和標量電位的達朗貝爾方程5.2.3　矢量磁位和標量電位的積分表示式5.2.4　時諧電磁場的矢量磁位和標量電位5.3　坡印亭定理與坡印亭矢量5.3.1　時變電磁場的坡印亭定理與坡印亭矢量5.3.2　時諧電磁場的坡印亭定理與復坡印亭矢量5.4　電基本振子和磁基本振子5.4.1　電基本振子的輻射場5.4.2　磁基本振子的輻射場5.5　對稱天線5.5.1　對稱天線的輻射場5.5.2　對稱半波天線5.6　均勻直線式天線陣的輻射5.6.1　均勻直線式天線陣的輻射場5.6.2　均勻直線式邊射陣和端射陣5.7　惠更斯元的輻射5.7.1　閉合面積場源的遠區(qū)場5.7.2　矩形惠更斯元5.7.3　圓形惠更斯元習題第6章　均勻平面波的傳播6.1　均勻平面波在理想介質中的傳播6.1.1　沿著+z軸方向傳播的均勻平面波6.1.2　沿任意方向傳播的均勻平面波6.2　均勻平面波在導電媒質中的傳播6.2.1　導電媒質中均勻平面波的電磁場6.2.2　均勻平面波在弱導電媒質中的傳播6.2.3　均勻平面波在良導電媒質中的傳播6.3　均勻平面波對不同媒質分界面的垂直入射6.3.1　均勻平面波對介質平面的垂直入射6.3.2　均勻平面波對導體平面的垂直入射6.3.3　均勻平面波對多層媒質分界面的垂直入射6.4　均勻平面波對不同媒質分界面的斜入射6.4.1　均勻平面波對介質平面的斜入射6.4.2　均勻平面波對導體平面的斜入射習題第7章　均勻波導中的導行電磁波7.1　導行電磁波的一般分析方法7.1.1　橫向場和縱向場的亥姆霍茲方程7.1.2　用縱向場表示的橫向場7.1.3　傳播模式及其傳播特性7.2　矩形波導中的導行電磁波7.2.1　直角坐標系中標量亥姆霍茲方程的通解7.2.2　矩形波導中導行電磁波的傳播模式7.2.3　矩形波導中導行電磁波的傳播特性7.2.4　矩形波導中若干常用傳播模式的場結構7.3　圓形波導中的導行電磁波7.3.1　圓柱坐標系中標量亥姆霍茲方程的通解7.3.2　圓柱形波導中導行電磁波的傳播模式7.3.3　圓形波導中導行電磁波的傳播特性7.3.4　圓形波導中若干常用傳播模式的場結構7.4　傳輸功率與傳輸損耗7.4.1　傳輸功率7.4.2　管壁電流7.4.3　傳輸損耗7.5　同軸線中的導行電磁波7.5.1　同軸線中的主模7.5.2　同軸線中的高次模7.6　光導纖維中的導行電磁波7.6.1　光導纖維中導行波的特征方程7.6.2　光導纖維中的傳播模式及其截止條件習題第8章　均勻傳輸線中的導行電磁波8.1　均勻傳輸線中導行電磁波的傳播模式8.1.1　均勻傳輸線中的主模8.1.2　均勻傳輸線中的高次模8.2　均勻傳輸線的基本方程及其穩(wěn)態(tài)解8.2.1　均勻傳輸線的分布參數(shù)及其等效電路8.2.2　均勻傳輸線的基本方程8.2.3　均勻傳輸線基本方程的穩(wěn)態(tài)解8.2.4　均勻傳輸線基本方程穩(wěn)態(tài)解的不同表示形式8.3　均勻傳輸線的特征參數(shù)8.3.1　特性阻抗8.3.2　傳播常數(shù)8.4　均勻傳輸線的等效阻抗和反射系數(shù)8.4.1　等效阻抗8.4.2　反射系數(shù)8.4.3　等效阻抗與反射系數(shù)的關系8.5　無耗均勻傳輸線8.5.1　終端接任意負載時的無耗均勻傳輸線8.5.2　無耗均勻傳輸線上的行波8.5.3　無耗均勻傳輸線上的駐波8.6　史密斯圓圖8.6.1　復平面上的反射系數(shù)圓8.6.2　阻抗圓圖8.6.3　導納圓圖習題參考文獻附錄常用的矢量公式常用導體材料的參數(shù)常用介質材料的參數(shù)常用的物理常數(shù)部分習題答案

章節(jié)摘錄

　　百則終止迭代而將第N次的迭代結果取為邊值問題的最終數(shù)值解?！　〉匠蹋?.8.12）和方程（3.8.13）都是按照正方形來剖分場域，即均勻剖分情況下得到的。但是，在實際應用中，有時也需要采用非均勻的剖分方式，那時的迭代方程將有所不同。此外，對于邊界上的節(jié)點而言，如果是第一類邊界條件，即給出了邊界上電位，那么就可以直接利用該電位值，不用迭代求解了。但是如果邊界條件給出的不是邊界上的電位，而是電位的法向導數(shù)，那么邊界上的電位不僅需要迭代求解，而且迭代的方程也要由邊界條件來確定。關于這些內容，可以參考相關的電磁場數(shù)值計算方面的教材?！　±糜邢薏罘址ㄇ蠼忪o電場邊值問題中電位所滿足的泊松方程或拉普拉斯方程，最終得到的將是場域空間內諸多離散點上的電位值。如果還需要求其他的物理量（如電場、電容、儲能等），還必須進行相應的差分計算?！　?.8.2 矩量法　　矩量法也是一種將連續(xù)方程離散化成代數(shù)方程組的方法。它既適用于求解微分方程，又適用于求解積分方程。只是由于已經(jīng)有了有效的數(shù)值方法求解微分方程，所以矩量法大都用來求解積分方程，尤其是求解邊界條件已經(jīng)包含在內的積分方程。矩量法和有限差分法相比最大的不同在于所需要進行剖分和分析的區(qū)域是不同的。對矩量法而言，需要進行剖分和分析的區(qū)域僅限于所討論的問題的邊界；而對有限差分法而言，必須對整個場域空間進行剖分和差分計算。在很多邊值問題中，邊界剖分所占用的計算機內存往往比場域剖分所占用的內存少得多，這是矩量法相對于有限差分法的一大優(yōu)點。但是，當物體的材料不均勻或物體的結構比較復雜時，用有限差分法分析卻往往比用矩量法分析來得簡便?！　【亓糠ǖ幕靖拍睢　【亓糠ň褪峭ㄟ^選取適當?shù)恼归_函數(shù)（基函數(shù)）和權重函數(shù)（測試函數(shù)）將各種線性算子方程（積分方程、微分方程、差分方程等）化為矩陣方程進行求解。由于在求解過程中，需要計算廣義矩量，故此稱為矩量法。利用矩量法求解算子方程的基本步驟可以分為三步，即離散化、取樣檢驗和矩陣求逆。

編輯推薦

　　《電磁場與電磁波理論（第2版）》在比較和汲取國內外同類書籍的優(yōu)點，并汲取南京郵電大學電磁場課程組多年教學實踐經(jīng)驗的基礎上編寫而成。《電磁場與電磁波理論（第2版）》在電磁場部分，采用演繹法組織教材，減少了與大學物理的過多重復，使讀者能夠較快地進入電磁理論的核心內容?！　　峨姶艌雠c電磁波理論（第2版）》電磁波部分的內容占全書的一半以上，內容的取材更全面也更實用，更適合工程實際的需求?！　　峨姶艌雠c電磁波理論（第2版）》第二版對第1、2、3和6章的內容進行了整編，增強了系統(tǒng)性和實用性，使得學生更加容易掌握和應用《電磁場與電磁波理論（第2版）》的內容。《電磁場與電磁波理論（第2版）》配有電子課件可贈送給任課教師。　　《電磁場與電磁波理論（第2版）》前身為郵電部優(yōu)秀教材。

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    電磁場與電磁波理論 PDF格式下載

---