電磁場與電磁波（簡體書）

本書系統地闡述了電磁場與電磁波的基本理論和方法，內容包括：矢量分析；電磁場的基本規律；靜態電磁場；平面電磁波在無界空間的傳播以及在界面處的反射和透射，導行電磁波；電磁波的輻射。并適當介紹一些基礎性的工程應用內容，如波導、諧振腔、天線等。全書從麥克斯韋方程組出發，展開對各類電磁問題的討論，便于讀者提綱挈領地把握內容，掌握分析電磁問題的基本思路和方法。 本書適用于普通高等院校相關專業本科生。

第1章 矢量分析
　1.1　標量場的梯度
1.1.1　方向導數
1.1.2　梯度
1.1.3　梯度的運算法則
　1.2　矢量場的散度
1.2.1　通量
1.2.2　散度
1.2.3　散度的運算法則
1.2.4　格林恒等式
1.3　矢量場的旋度
1.3.1　環量
1.3.2　旋度
1.3.3　旋度的運算法則
1.3.4　旋度定理
1.4　正交曲線坐標系
1.4.1　正交曲線坐標系概述
1.4.2　正交曲線坐標系中的梯度、散度、旋度的表達式
1.4.3　圓柱坐標系
1.4.4　球坐標系
1.5　矢量場的唯一性定理與亥姆霍茲定理
1.5.1　矢量場的唯一性定理
1.5.2　亥姆霍茲定理
習題1
第2章 電磁場的基本規律
　2.1　真空中的靜電場
2.1.1　庫侖定律電場強度
2.1.2　高斯定理靜電場的散度
2.1.3　靜電場的環路定理和旋度
2.2　電流連續性方程
2.2.1　電流密度
2.2.2　電流連續性方程
2.3　真空中的穩恒磁場
2.3.1　安培定律畢奧一薩伐爾定律
2.3.2　磁通連續性原理磁場的散度
2.3.3　安培環路定理穩恒磁場的旋度
2.4　電磁感應定律
2.4.1　電磁感應定律
2.4.2　渦旋電場
2.5　介質的電磁特性
2.5.1　介質的極化
2.5.2　介質的磁化
2.5.3　本構方程
2.6　麥克斯韋方程組
2.6.1　一般情況下的總電位移
2.6.2　位移電流
2.6.3　麥克斯韋方程組
2.7 電磁場的邊界條件
2.7.1　電磁場矢量法向分量的邊界條件
2.7.2　電磁場矢量切向分量的邊界條件
2.7.3　界面上的電流連續性方程
2.8　電磁能量和能流
2.8.1　電磁力密度 電磁功率密度
2.8.2　坡印廷定理
2.8.3　電磁場的能量密度和能流密度
2.8.4　導體在能量傳輸中的作用
習題2
第3章　靜態電磁場
3.1　靜電場的電位
3.1.1　靜電場的電位
3.1.2　電荷體系引起的電位
3.1.3　電位滿足的微分方程
3.1.4　電位滿足的邊界條件
3.2　靜電場的能量
3.2.1　靜電場能量與電荷和電位的關系
3.2.2　求電場力的虛位移法
3.3　導體系統的電容
3.3.1　電位系數
3.3.2　電容系數
3.3.3　部分電容
3.3.4　電容器的電容
3.4　穩恒電場和穩恒電流場
3.4.1　穩恒電場的基本方程和邊界條件
3.4.2　穩恒電場的電位
3.4.3　解穩恒電流場的靜電比擬法
3.5　穩恒磁場的矢量磁位
3.5.1　穩恒磁場的矢量磁位
3.5.2　庫侖規范
3.5.3　磁位方程的積分解
3.5.4　磁偶極子
3.6　穩恒磁場的能量
3.6.1　用矢量磁位求磁場能量
3.6.2　載流回路的磁能公式
3.6.3　求磁場力的虛位移法
3.6.4　利用磁能求自感系數
3.7　標量磁位
習題3
第4章　靜態場的邊值問題
4.1　唯一性定理
4.2　鏡像法
4.2.1　導體平面鏡像法
4.2.2　導體球面鏡像法
4.2.3　導體柱面鏡像法
4.2.4　介質平面鏡像法
4.3　分離變量法
4.3.1　直角坐標系中的分離變量
4.3.2　圓柱坐標系中的分離變量
4.3.3　球坐標系中的分離變量
4.4　復變函數法
4.4.1　靜電場的復位
4.4.2　保角變換原理
4.4.3　幾種常用的保角變換
4.4.4　保角變換應用舉例
習題4
第5章　平面電磁波
5.1　無源空間的電磁波動方程
5.2　時諧電磁場的復數表示
5.2.1　時諧電磁場量的復數表示
5.2.2　場方程的復數形式
5.2.3　復介電常數和復磁導率
5.2.4　復坡印廷定理
5.3　理想介質中的均勻平面電磁波
5.3.1　均勻平面波解
5.3.2　均勻平面電磁波的特性
5.4　導電介質中的平面電磁波
5.4.1　導電介質中自由電荷的分布
5.4.2　導電介質中的平面電磁波
5.4.3　良導體
5.4.4　導體的損耗表面電阻
5.5　電磁波的極化
5.6　群速度
習題5
第6章　平面電磁波的反射與折射
6.1　電磁波的反射、折射規律
6.1.1　反射、折射定律
6.1.2　反射系數與折射系數
6.2　平面電磁波對平界面的垂直入射
6.2.1　向理想導體的垂直入射
6.2.2　向理想非磁性介質的垂直人射
6.3　平面電磁波對平界面的斜入射
6.3.1　向理想導體的斜入射
6.3.2　向理想非磁性介質的斜入射
習題6
第7章　導行電磁波
7.1　導行電磁波的一般分析
7.1.1　導行電磁波的表達式
7.1.2　導波場縱向分量與橫向分量的微分方程
7.1.3　導波場的橫向分量與縱向分量之間的關系式
7.2　導行波波型的分類以及導行波的傳輸特性
7.2.1　導行波波型的分類
7.2.2　導行波的傳輸特性
7.3　矩形波導
7.3.1　矩形波導中的TE波
7.3.2　矩形波導中的TM波
7.3.3　矩形波導的截止波長
7.3.4　矩形波導中的TE10模
7.4　圓柱形波導
7.4.1　圓波導中的TE波
7.4.2　圓波導中的TM波
7.4.3　圓波導的傳輸特性
7.4.4　圓波導中的常用模式
7.5　波導的損耗
7.5.1　波導壁損耗
7.5.2　介質損耗
7.6　同軸線
7.6.1　同軸線中TEM波的場分布
7.6.2　同軸線中TEM波的傳輸特性
7.6.3　同軸線中的高次模
7.6.4　同軸線的單模傳輸條件和尺寸選擇
7.7　諧振器
7.7.1　諧振器產生振蕩的物理過程
7.7.2　諧振器的基本參數
7.7.3　矩形諧振腔
7.7.4　圓柱形諧振腔
習題7
第8章　電磁波的輻射
8.1　時變場的位函數
8.1.1　有源區域的波動方程
8.1.2　時變場的位函數
8.1.3　滯后位
8.2　電基本振子的輻射
8.2.1　電基本振子的電磁場
8.2.2　電基本振子的近區場(感應場)
8.2.3　電基本振子的遠區場(輻射場)
8.3　磁基本振子的輻射場及對偶原理
8.3.1　磁基本振子的輻射場
8.3.2　對偶原理
8.4　天線的電參數
8.4.1　歸一化方向性函數與方向圖
8.4.2　方向性系數
8.4.3　其他電參數
8.5　對稱振子天線
8.5.1　對稱振子天線的輻射場
8.5.2　對稱振子的方向性函數和方向圖
8.5.3　對稱振子的輻射功率與輻射電阻
8.6　均勻直線陣
8.6.1　均勻直線陣的輻射場
8.6.2　均勻直線陣陣因子特性
8.6.3　例題分析
8.7　面天線的輻射
8.7.1　基爾霍夫公式
8.7.2　口徑面的輻射場
8.7.3　同相等幅矩形口徑面的輻射
8.7.4　同相不等幅矩形口徑面的輻射
習題8
附錄A　常用矢量公式
附錄B　圓柱坐標系和球坐標系
附錄C　梯度、散度、旋度和拉普拉斯算符展開式
附錄D　“面散度”公式的推導
附錄E　電磁量單位
習題參考答案