电磁场教程

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 电磁场理论的模型、方法和体系

1.2.1 基本模型

1.2.2 静态场的理论体系

1.2.3 时变电磁场的理论体系

1.2.4 理论的学习

第二章 矢量分析与场论基础

2.1 标量场和矢量场

2.2 三种正交坐标系

2.2.1 直角坐标系

2.2.2 圆柱坐标系

2.2.3 球坐标系

2.2.4 位置矢量和距离矢量

2.3 矢量的代数运算

2.4 标量场的梯度

2.4.1 标量场的等值面

2.4.2 标量场的梯度

2.5 矢量场的散度

2.5.1 矢量场的场图

2.5.2 矢量场的通量与散度

2.5.3 散度定理

2.5.4 拉普拉斯算子

2.6 矢量场的旋度

2.6.1 矢量场的环量与旋度

2.6.2 斯托克斯定理

2.7 亥姆霍兹定理

2.8 狄拉克函数

2.8.1 狄拉克函数的定义

2.8.2 狄拉克函数的应用

2.8.3 亥姆霍兹定理的证明

习题

第三章 静电场

3.1 自由空间中的静电场基本方程

3.1.1 库仑定律与叠加原理

3.1.2 电荷的分布形式

3.1.3 电场强度

3.1.4 自由空间中的静电场基本方程

3.2 电位及其方程

3.2.1 电位的引入

3.2.2 电位的方程

3.2.3 电场的图形显示

3.3 物质中的静电场

3.3.1 “自由空间”的物理图像

3.3.2 导体与静电场

3.3.3 电介质与静电场

3.3.4 物质中的静电场基本方程

3.3.5 媒质分界面条件

3.3.6 基本方程中电荷形式的再讨论

3.4 静电场边值问题

3.4.1 边值问题

3.4.2 解的唯一性定理

3.4.3 镜像法

3.5 电容

3.5.1 两导体之间的电容

3.5.2 多导体之间的部分电容

3.6 电场能量与电场力

3.6.1 电场能量

3.6.2 能量密度

3.6.3 电场力

3.6.4 虚位移法

习题

第四章 恒定电场

4.1 恒定电场的电流和电源

4.1.1 电流及电流密度

4.1.2 电流密度与电场强度的关系（欧姆定律的微分形式）

4.1.3 传导电流的热效应（焦耳定律的微分形式）

4.1.4 电源与电动势

4.2 恒定电场的基本方程

4.2.1 电流连续性方程

4.2.2 恒定电场的基本方程

4.2.3 媒质分界面上的连续性条件

4.3 导电媒质中的恒定电场与静电场的比拟

4.4 电导与电阻

4.4.1 电导与漏电导

4.4.2 部分电导

4.4.3 接地电阻

4.4.4 跨步电压

习题

第五章 恒定磁场

5.1 恒定磁场的基本方程

5.1.1 磁感应强度和毕奥－沙伐定律

5.1.2 磁通连续性原理和安培环路定理

5.1.3 媒质的磁化

5.1.4 安培环路定理的一般形式

5.1.5 媒质分界面上的边界条件

5.2 矢量磁位

5.2.1 矢量磁位的引入

5.2.2 矢量磁位的边值问题

5.3 标量磁位

5.4 镜像法

5.5 电感

5.5.1 自感和互感

5.5.2 内自感和外自感的计算

5.5.3 互感的计算

5.6 磁场能量和磁场力

5.6.1 磁场能量

5.6.2 磁场力

习题

第六章 静态场的边值问题

6.1 静态电磁场的数学模型

6.1.1 边值问题

6.1.2 静电场与恒定电场的场域边界条件

6.1.3 恒定磁场的场域边界条件

6.2 求解边值问题的方法概述

6.3 分离变量法

6.3.1 直角坐标系中的分离变量法

6.3.2 圆柱坐标系中的分离变量法

6.4 有限差分法

习题

第七章 时变电磁场基本方程

7.1 麦克斯韦方程组

7.1.1 电磁感应定律和全电流定律

7.1.2 时变电磁场方程组

7.1.3 时谐场中的复数表示

……

第八章 低频电磁场——准静态场

第九章 高频电磁场——电磁波

《教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会推荐教材：电磁场教程》根据教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会制订的“电磁场”课程教学基本要求编写，是教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会推荐教材。　　《教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会推荐教材：电磁场教程》主要讲解了电磁场的基本规律和基本方法。在保持一定系统性的前提下，章节安排和内容论述更多地体现了教科书的特点。为了培养学生实际电磁分析能力，全书注重电磁场模型与方法，将工程应用融入理论讲解中。全书共有9章，分别是绪论、矢量分析与场论基础、静电场、恒定电场、恒定磁场、静态场的边值问题、时变电磁场基本方程、低频电磁场——准静态场、高频电磁场——电磁波。每章后均附有习题，书后有部分习题答案。　　《教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会推荐教材：电磁场教程》可作为高等学校电气信息类专业电磁场课程的教材或教学参考书，强电专业和弱电专业都适用，教学内容全部讲授约需52学时（不含实验），若做适当删减，也可满足48学时的要求。《教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会推荐教材：电磁场教程》还可供有关工程技术人员参考。