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工程电磁场与电磁波(第2版)


作者:
丁君 郭陈江
定价:
44.20 元
版面字数:
430.00千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
页数:
372
最新
印次时间:
2025年11月
ISBN:
978-7-04-052921-0
物料号:
52921-00
出版时间:
2019-11-22
读者对象:
高等教育
一级分类:
电气/电子信息/自动化类
二级分类:
电子电气类核心课程
三级分类:
电磁场(电磁场与电磁波)

“电磁场与电磁波”是电子信息工程和通信工程等专业的一门技术基础课。《工程电磁场与电磁波》(第2版)就是为这门课程编写的教材(总参考学时76学时,具体还可根据教学安排节选)。本书由西北工业大学具有丰富教学经验的教师编写,在章节编排上与多数教材中采用的传统模式有所不同,本书先建立电磁学的基本理论—〖KG-*6〗—麦克斯韦方程,再分别对静态场和时变场进行讨论。书中对静电场、恒定电场和恒定磁场的知识没有分章编写,而是归纳在“第4章静态场分析”中,进行共性和个性的总结,以免与普通物理学重复。静态场问题主要突出边值问题的求解方法,尤其对镜像法和分离变量法的介绍相当详尽。全书侧重于时变场的分析,对均匀平面波的传播规律、极化特性、能量传递关系、反射和折射规律等进行了详细讨论,并尽量结合工程应用实例。

本书具体内容为:第1章矢量分析、第2章电磁学基本理论、第3章媒质的电磁性质和边界条件、第4章静态场分析、第5章场论和路论的关系、第6章平面电磁波、第7章规则波导和空腔谐振器、第8章电磁波的辐射。

本书可供普通高等学校电子信息工程、通信工程等专业作为“电磁场与电磁波”课程的教材使用,也可供有关工程技术人员参考。

  • 目录
    • 前辅文
      • 绪论
        • 第1章 矢量分析
          • §1.1 矢量的概念
            • 1.1.1 标量
              • 1.1.2 矢量
              • §1.2 矢量运算
                • 1.2.1 矢量加法
                  • 1.2.2 矢量减法
                    • 1.2.3 标量和矢量的乘积
                      • 1.2.4 两矢量的标量积
                        • 1.2.5 两矢量的矢量积
                          • 1.2.6 三矢量的乘积
                          • §1.3 矢量微分元
                            • 1.3.1 直角坐标系
                              • 1.3.2 圆柱坐标系
                                • 1.3.3 球坐标系
                                  • 1.3.4 广义正交曲线坐标系
                                  • §1.4 矢量在不同坐标系中的变换
                                    • 1.4.1 圆柱坐标系与直角坐标系之间的变换
                                      • 1.4.2 球坐标系与直角坐标系之间的变换
                                      • §1.5 标量场的梯度
                                        • 1.5.1 标量场的等值面
                                          • 1.5.2 标量场的梯度
                                          • §1.6 矢量场的散度
                                            • 1.6.1 矢量场的矢线
                                              • 1.6.2 通量
                                                • 1.6.3 矢量场的散度
                                                  • 1.6.4 散度定理
                                                  • §1.7 矢量场的旋度
                                                    • 1.7.1 矢量场的环量
                                                      • 1.7.2 矢量场的旋度
                                                        • 1.7.3 斯托克斯定理
                                                        • §1.8 重要矢量恒等式
                                                          • 1.8.1 两个零恒等式
                                                            • 1.8.2 拉普拉斯算子
                                                              • 1.8.3 常用的矢量恒等式
                                                                • 习题
                                                              • 第2章 电磁学基本理论
                                                                • §2.1 电场的基本物理量
                                                                  • 2.1.1 电场强度
                                                                    • 2.1.2 电位
                                                                    • §2.2 磁场的基本物理量
                                                                      • 2.2.1 磁感应强度
                                                                        • 2.2.2 矢量磁位
                                                                        • §2.3 安培环路定律
                                                                          • 2.3.1 安培环路定律
                                                                            • 2.3.2 位移电流
                                                                              • 2.3.3 全电流定律
                                                                              • §2.4 法拉第电磁感应定律
                                                                                • 2.4.1 法拉第电磁感应定律
                                                                                  • 2.4.2 法拉第电磁感应定律的推广
                                                                                  • §2.5 电流连续性方程
                                                                                    • §2.6 高斯定律
                                                                                      • 2.6.1 电场的高斯定律
                                                                                        • 2.6.2 磁场的高斯定律
                                                                                        • §2.7 麦克斯韦方程组的积分形式
                                                                                          • §2.8 麦克斯韦方程组的微分形式
                                                                                            • 习题
                                                                                          • 第3章 媒质的电磁性质和边界条件
                                                                                            • §3.1 电场中的导体
                                                                                              • 3.1.1 静电场中的导体
                                                                                                • 3.1.2 恒定电场中的导体
                                                                                                  • 3.1.3 电导率
                                                                                                  • §3.2 电场中的电介质
                                                                                                    • 3.2.1 电介质的极化
                                                                                                      • 3.2.2 束缚电荷
                                                                                                        • 3.2.3 电位移矢量
                                                                                                        • §3.3 磁场中的磁介质
                                                                                                          • 3.3.1 物质的磁化
                                                                                                            • 3.3.2 磁场强度
                                                                                                              • 3.3.3 磁介质的分类
                                                                                                              • §3.4 媒质中的麦克斯韦方程组
                                                                                                                • §3.5 电磁场的边界条件
                                                                                                                  • 3.5.1 电场法向分量的边界条件
                                                                                                                    • 3.5.2 电场切向分量的边界条件
                                                                                                                      • 3.5.3 标量电位的边界条件
                                                                                                                        • 3.5.4 磁场法向分量的边界条件
                                                                                                                          • 3.5.5 磁场切向分量的边界条件
                                                                                                                            • 3.5.6 矢量磁位的边界条件
                                                                                                                              • 3.5.7 标量磁位的边界条件
                                                                                                                                • 3.5.8 电流密度的边界条件
                                                                                                                                  • 习题
                                                                                                                                • 第4章 静态场分析
                                                                                                                                  • §4.1 静态场特性
                                                                                                                                    • 4.1.1 静态场的麦克斯韦方程
                                                                                                                                      • 4.1.2 静电场基本方程
                                                                                                                                        • 4.1.3 恒定电场基本方程
                                                                                                                                          • 4.1.4 恒定磁场基本方程
                                                                                                                                          • §4.2 泊松方程和拉普拉斯方程
                                                                                                                                            • 4.2.1 静电场的泊松方程和拉普拉斯方程
                                                                                                                                              • 4.2.2 恒定电场的拉普拉斯方程
                                                                                                                                                • 4.2.3 恒定磁场的矢量泊松方程
                                                                                                                                                • §4.3 静态场的重要原理和定理
                                                                                                                                                  • 4.3.1 对偶原理
                                                                                                                                                    • 4.3.2 叠加原理
                                                                                                                                                      • 4.3.3 唯一性定理
                                                                                                                                                      • §4.4 镜像法
                                                                                                                                                        • 4.4.1 点电荷对无限大接地导体平面的镜像
                                                                                                                                                          • 4.4.2 线电荷对无限大接地导体平面的镜像
                                                                                                                                                            • 4.4.3 点电荷对无限大介质平面的镜像
                                                                                                                                                              • 4.4.4 线电流对无限大磁介质平面的镜像
                                                                                                                                                                • 4.4.5 点电荷对半无限大接地导体角域的镜像
                                                                                                                                                                  • 4.4.6 点电荷对导体球面的镜像
                                                                                                                                                                    • 4.4.7 线电荷对导体圆柱面的镜像
                                                                                                                                                                      • 4.4.8 带有等量异号电荷的平行长直导体圆柱间的镜像
                                                                                                                                                                      • §4.5 分离变量法
                                                                                                                                                                        • 4.5.1 直角坐标系中的分离变量法
                                                                                                                                                                          • 4.5.2 圆柱坐标系中的分离变量法
                                                                                                                                                                            • 4.5.3 球坐标系中的分离变量法
                                                                                                                                                                            • §4.6 复变函数法
                                                                                                                                                                              • 4.6.1 复变函数的性质
                                                                                                                                                                                • 4.6.2 复变函数法
                                                                                                                                                                                  • 4.6.3 保角变换法
                                                                                                                                                                                    • 习题
                                                                                                                                                                                  • 第5章 场论和路论的关系
                                                                                                                                                                                    • §5.1 引言
                                                                                                                                                                                      • §5.2 场论与路论的统一关系
                                                                                                                                                                                        • 5.2.1 欧姆定律
                                                                                                                                                                                          • 5.2.2 焦耳定律
                                                                                                                                                                                            • 5.2.3 基尔霍夫定律和麦克斯韦方程
                                                                                                                                                                                            • §5.3 电阻
                                                                                                                                                                                              • §5.4 电容
                                                                                                                                                                                                • 5.4.1 双导体的电容
                                                                                                                                                                                                  • 5.4.2 部分电容
                                                                                                                                                                                                  • §5.5 电感
                                                                                                                                                                                                    • 5.5.1 自感
                                                                                                                                                                                                      • 5.5.2 互感
                                                                                                                                                                                                      • §5.6 电磁场的能量
                                                                                                                                                                                                        • 5.6.1 电场的能量
                                                                                                                                                                                                          • 5.6.2 磁场的能量
                                                                                                                                                                                                            • 习题
                                                                                                                                                                                                          • 第6章 平面电磁波
                                                                                                                                                                                                            • §6.1 引言
                                                                                                                                                                                                              • §6.2 时变电磁场波动方程
                                                                                                                                                                                                                • §6.3 均匀平面波在无耗介质中的传播
                                                                                                                                                                                                                  • 6.3.1 波动方程的解
                                                                                                                                                                                                                    • 6.3.2 相位常数和相速
                                                                                                                                                                                                                      • 6.3.3 本质阻抗
                                                                                                                                                                                                                        • 6.3.4 坡印廷矢量
                                                                                                                                                                                                                        • §6.4 均匀平面波在有耗媒质中的传播
                                                                                                                                                                                                                          • 6.4.1 复介电常数和复本质阻抗
                                                                                                                                                                                                                            • 6.4.2 波动方程及其解
                                                                                                                                                                                                                              • 6.4.3 衰减系数和相位常数
                                                                                                                                                                                                                                • 6.4.4 相速和群速
                                                                                                                                                                                                                                  • 6.4.5 低损耗媒质和高损耗媒质
                                                                                                                                                                                                                                  • §6.5 平面电磁波的极化特性
                                                                                                                                                                                                                                    • 6.5.1 线极化波
                                                                                                                                                                                                                                      • 6.5.2 圆极化波
                                                                                                                                                                                                                                        • 6.5.3 椭圆极化波
                                                                                                                                                                                                                                          • 6.5.4 极化的分解
                                                                                                                                                                                                                                          • §6.6 均匀平面波对平面边界的垂直入射
                                                                                                                                                                                                                                            • 6.6.1 对理想导体表面的垂直入射
                                                                                                                                                                                                                                              • 6.6.2 对无限大理想介质分界面的垂直入射
                                                                                                                                                                                                                                                • 6.6.3 对无限大有耗媒质分界面的垂直入射
                                                                                                                                                                                                                                                • §6.7 多层介质分界面上的垂直入射
                                                                                                                                                                                                                                                  • 6.7.1 边界条件法
                                                                                                                                                                                                                                                    • 6.7.2 等效阻抗法
                                                                                                                                                                                                                                                    • §6.8 均匀平面波对平面边界的斜入射
                                                                                                                                                                                                                                                      • 6.8.1 沿任意方向传播的均匀平面波
                                                                                                                                                                                                                                                        • 6.8.2 垂直极化波的斜入射
                                                                                                                                                                                                                                                          • 6.8.3 平行极化波的斜入射
                                                                                                                                                                                                                                                            • 6.8.4 波的全反射
                                                                                                                                                                                                                                                              • 6.8.5 波的全透射
                                                                                                                                                                                                                                                                • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                              • 第7章 规则波导和空腔谐振器
                                                                                                                                                                                                                                                                • §7.1 规则波导中电磁波的一般特性
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.1.1 横电磁(TEM)波
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.1.2 横磁(TM)波和横电(TE)波
                                                                                                                                                                                                                                                                    • §7.2 矩形波导
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.2.1 TE波
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 7.2.2 TM波
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.2.3 矩形波导的传输特性
                                                                                                                                                                                                                                                                          • §7.3 矩形波导中的主模
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.3.1 TE10模的场分量
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 7.3.2 TE10模的特点
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 7.3.3 矩形波导中的功率传输
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.3.4 波导损耗
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • §7.4 圆柱形波导
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.4.1 TM波
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.4.2 TE波
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 7.4.3 圆波导中的传输损耗
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.4.4 圆波导的三个主要模式
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • §7.5 空腔谐振器
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.5.1 矩形空腔谐振器
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 7.5.2 圆形空腔谐振器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 7.5.3 谐振波长
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.5.4 品质因数
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.5.5 圆形谐振腔的三种常用谐振模式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第8章 电磁波的辐射
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • §8.1 引言
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • §8.2 滞后位
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • §8.3 电偶极子的辐射
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.3.1 电偶极子的电磁场
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.3.2 近区场和远区场
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • §8.4 电偶极子的辐射特性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.4.1 方向性函数和方向图
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.4.2 辐射功率和辐射电阻
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.4.3 方向性系数和半功率波瓣宽度
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.4.4 效率与增益
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.4.5 频带宽度和极化方式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • §8.5 磁偶极子的辐射
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.5.1 对偶原理的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.5.2 磁偶极子的辐射场
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • §8.6 对称振子天线的辐射
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.6.1 对称振子天线的辐射场
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.6.2 半波振子天线的辐射特性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • §8.7 天线阵的辐射
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.7.1 二元阵的辐射场
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.7.2 均匀直线阵
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 附录一 符号表
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 附录二 国际单位制(SI)
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 索引
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 参考书目

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          相关图书