電磁場與電磁波基礎(第二版)（簡體書）

《普通高等教育電子通信類國家級特色專業系列規劃教材：電磁場與電磁波基礎（第2版）》系統介紹了電磁場分布和電磁波傳播、輻射的基本特性及規律，以及電磁場與電磁波工程應用的基本分析和計算方法。《電磁場與電磁波基礎（第二版）》共9章，內容包括矢量分析與場論、靜電場、恒定電流的電場和磁場、靜態場的解、時變電磁場、平面電磁波、電磁波的輻射、導行電磁波和電磁場數值方法簡介。書中列舉了大量例題，每章配有小結和習題。附錄給出了重要的矢量公式、常用數學公式、點電荷密度的δ函數表示，以及量和單位。
《普通高等教育電子通信類國家級特色專業系列規劃教材：電磁場與電磁波基礎（第2版）》內容精煉、條理清晰、論證嚴謹，突出理論與應用的結合，精心處理本課程內容與后續課程內容的銜接與聯系，注重知識的繼承性、新穎性和實踐性。
《普通高等教育電子通信類國家級特色專業系列規劃教材：電磁場與電磁波基礎（第2版）》可作為普通高等院校電子信息、通信類本科生的教材，也可供有關工程技術人員參考。

第1章 矢量分析與場論
矢量分析是場論的基本知識， 是研究場以及其他許多學科的一種有用的工具。許多物理量本身就是矢量， 如電場強度和磁感應強度等， 采用矢量分析的方法研究這些物理量無疑是合適的。還有一些物理量本身雖是標量， 但描述它們的某些特性的物理量卻是矢量， 所以要研究這些物理量也要用到矢量分析的方法， 如某一數量場的最大變化率（梯度） 就是一個矢量。
1.1 矢性函數
1.1.1 基本概念
設t 為一個數性變量， A 為矢量， 如果對于某一區間內的每一個數值t ， A 都以一個確定的矢量A（ t）與之對應， 則稱A 為數性變量t 的矢性函數， 記為A ＝ A（ t） 。
矢性函數A（ t） 在直角坐標系中的三個分量（或投影） Ax （ t） 、Ay （ t） 、Az （ t） 都是變量t 的函數。則矢性函數A（ t） 可表示為A ＝ Ax （ t） ax + Ay （ t） ay + Az （ t） az （1.1）其中ax 、ay 、az 分別為x 、y 、z 軸正向的單位矢量。
圖1.1 矢端曲線
模和方向都相同的矢量， 不論其起點如何， 均認為是相等的， 因此， 為了能用圖形直觀地描述矢性函數A（ t） 的變化規律， 我們可以把所有的A（ t） 的起點都平移至坐標原點， 這樣， 當t 變化時， A（ t） 的終點M 就描繪出一條曲線l ， 該曲線稱為矢性函數A（ t） 的矢端曲線或圖形（圖1.1） 。
反之， A ＝ A（ t） 或A ＝ Ax （ t） ax + Ay （ t） ay + Az （ t） az 稱為曲線l 的矢量方程。
A（ t） 的端點M 是l 上的一個動點， 其坐標x 、y 、z 隨t的變化規律分別為x ＝ Ax （ t） ， y ＝ Ay （ t） ， z ＝ Az （ t） （1.2）這就是曲線l 的參數方程。
圖1.2 導數的定義
1.1.2 矢性函數的導數與微分
如圖1.2 所示， 設A（ t） ＝ Ax （ t） ax + Ay （ t） ay + Az （ t） az 是t 的矢性函數， 且對于任意的t ， A（ t） 的起點都在原點， 當數性變量t在其定義域內從t 變到t + Δ t（ Δ t ≠ 0） 時， 對應的矢量從A（ t） 變化到A（ t + Δ t） ， 則稱Δ A ＝ A（ t + Δ t） - A（ t） 為A（ t） 對應于Δ t 的增量。
設矢性函數A（ t） 在點t 的某個鄰域內有定義， 并設t + Δ t 也在此鄰域內。如果
Δ A
Δ t ＝ A（ t + Δ t） - A（ t）
Δ t
在Δ t → 0 時其三個分量的增量與自變量增量之比的極限存在， 則稱A（ t） 在點t 可導，并稱lim Δ t → 0
Δ A
Δ t ＝ lim Δ t → 0
Δ Ax
Δ t ax + lim Δ t → 0
Δ Ay
Δ t ay + lim Δ t → 0
Δ Az
Δ t az 為A（ t） 在點t 處的導數。記為dAdt 或A′（ t） ，即dA
dt ＝ lim Δ t → 0
Δ Ax
Δ t ax + lim Δ t → 0
Δ Ay
Δ t
ay + lim Δ t → 0
Δ Az
Δ t az
＝ d Ax
dt ax + d Ay
dt
ay + d Az
dt az （1.3）
……