电磁场与电磁波_焦其祥主编_9787030640062

电磁场与电磁波

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本书共11章，主要讲述电磁场与电磁波的基本理论和计算方法，内容包括：矢量分析、静电场、恒定磁场、恒定电场、静态场边值型问题的解法、交变电磁场、平面波在无界媒质中的传播、电磁波的反射与折射、双导体传输线——TEM波传输系统、波导——TE波、TM波传输系统、电磁波辐射。

目录主要符号、常用参量及矢量表示式第1章矢量分析 1 1.1 标量场与矢量场 1 1.2 矢量的运算 2 1.3 矢量的通量、散度 6 1.4 高斯定理 8 1.5 矢量的环流量、旋度 9 1.6 斯托克斯定理 11 1.7 标量场的梯度 12 1.8 亥姆霍兹定理 14 习题 16 第2章静电场 18 2.1 静电场的散度方程及旋度方程 18 2.2 电位及电位梯度 26 2.3 拉普拉斯方程及泊松方程 28 2.4 电偶极子 30 2.5 静电场中的导体 32 2.6 静电场中的介质 33 2.7 静电场的边界条件 36 2.8 导体系统的电容 39 2.9 静电场能量与静电力 43 2.10 δ函数及其相关性质 50 习题 51 第3章恒定磁场 54 3.1 恒定磁场的散度方程及旋度方程 54 3.2 矢量磁位A与标量磁位φm 60 3.3 磁偶极子 62 3.4 恒定磁场中的磁介质 64 3.5 恒定磁场的边界条件 66 3.6 自电感和互电感 68 3.7 磁场能量和磁场力 73 习题 77 第4章恒定电场 81 4.1 电流密度 81 4.2 电流连续性方程 82 4.3 恒定电场为无旋场 83 4.4 导电媒质中的能量损耗 84 4.5 恒定电场的边界条件 85 4.6 恒定电场与静电场的比拟 86 4.7 考虑介质损耗的电容器 90 习题 91 第5章静态场边值型问题的解法 93 5.1 静电场的边值型问题 93 5.2 唯一性定理 93 5.3 直接积分求解一维场 96 5.4 分离变量法求解二维场、三维场 98 5.5 镜像法 118 5.6 保角变换法 131 5.7 有限差分法数值计算法 139 5.8 格林函数及格林第一、第二恒等式 142 习题 144 第6章变变电磁场 147 6.1 关于麦克斯韦方程 147 6.2 电磁感应定律与麦克斯韦第二方程 147 6.3 安培环路定律与麦克斯韦第一方程 149 6.4 高斯定律与麦克斯韦第三方程 152 6.5 麦克斯韦第四方程 152 6.6 麦克斯韦方程组和辅助方程 154 6.7 复数形式的麦克斯韦方程 155 6.8 交变场的边界条件 158 6.9 坡印亭定理及坡印亭矢量 161 6.10 交变场的位与场 167 6.11 关于洛伦兹规范 170 习题 172 第7章平面撞在无界媒质申的传播 174 7.1 波动方程及其解 174 7.2 理想介质中的平面波 177 7.3 电磁波的极化（偏振） 184 7.4 导电媒质中的平面波 188 7.5 损耗角正切tanδ与媒质分类 191 7.6 良介质中的平面波 192 7.7 良导体中的平面波 194 7.8 趋肤效应 196 7.9 良导体的交流阻抗（率）Zs 197 7.10 导电媒质的损耗功率 201 7.11 色散媒质、色散失真及正常色散、反常色散 202 7.12 铁氧体中的电磁波 205 习题 211 第8章电磁波的反射与折射 214 8.1 平面波垂直入射到理想导体表面 214 8.2 平面波垂直入射到理想介质分界面 217 8.3 平面波斜射到理想导体表面 221 8.4 平面波斜射到理想介质分界面 225 8.5 导电媒质分界面上波的反射和折射 243 8.6 平面波垂直入射到多层介质分界面 245 8.7 关于菲涅耳公式（R、T）定义的多样性 247 习题 251 第9章双导体传输线——TEM波传输系统 254 9.1 常见传输线类型及其传输模式 254 9.2 TEM 波波动方程的特点 255 9.3 平行导体板传输系统 256 9.4 双线传输线 259 9.5 同轴线 274 9.6 有损耗传输线中的"伪"TEM波 278 习题 279 第10章波导——TE波、TM波传输系统 281 10.1 短形波导 281 10.2 圆波导 298 10.3 同轴线中的高次模 308 习题 310 第11章电磁波辐射 312 11.1 交变场的滞后位 312 11.2 电偶极子 317 11.3 磁偶极子 324 11.4 对称振子天线及天线阵概念 327 11.5 对偶定理 334 习题 337 参考文献 340 附录三种坐标系常用公式 341 部分习题答案 345