电磁场与波理论基础

1矢量分析

1.1引言

1.2标量和矢量

1.3坐标系

1.4曲线积分、曲面积分和体积分

习题1

2静电场

2.1库仑定律

2.2电场强度

2.3高斯定理和电通量

2.4电偶极子

2.5电场中导体和电介质的方程

2.6静电场的边界条件

2.7电场中储能、电容和电容器

习题2

3静磁场

3.1公式■.J＋■ρv/■t＝0的导出

3.2毕-萨(Biot-savart)定律、安培定律和安培环路定律

3.3矢量磁位和标量磁位

3.4磁场中的磁性材料

3.5磁场边界条件

习题3

4时变电磁场

4.1引言

4.2法拉第电磁感应定律

4.3麦克斯韦方程(由法拉第定律导出)

4.4麦克斯韦方程(由安培定律和高斯定律分布导出)

4.5时变电磁场的边界条件

4.6变压器

4.7电磁场能量的传播：坡印亭定理

4.8正弦电磁场(时谐电磁场)

习题4

5平面电磁波

5.1引言

5.2简单媒质中的电磁波

5.3介质中的平面波情形：σ＝0

5.4良导体情形：σ/ωε＞＞1

5.5不良导体情形：σ/ωε≈1

5.6群速

5.7平面波的折射和反射

5.8均匀平面电磁波在平面边界上的斜入射

5.9全反射与临界角

5.10沿任意方向传播的均匀平面波

习题5

附录

部分习题解题指导

参考文献

　　电磁场这门课程是电子类专业本科生的一门重要基础课。现代电子科学与技术，特别是通信、电视、雷达、电子对抗、遥感及电子测量等都离不开电磁波理论，离不开电磁波的发射、传播、接收。这门课程对于本科生创造性思维、严谨的学风培养起到很好的作用。学好电磁场不仅十分必要，而且非常重要，被列为电子类专业必修课。本书分为5章，第1章讲述矢量分析数学基础知识，这是对高等数学中矢量知识的简单回顾，是研究电磁场的工具。第2章是静电场，力求简单明了。第3章讨论了静磁场，给导体通以恒稳电流，周围会产生静磁场。这两章主要讲基本原理和计算公式。在此基础上，第4章研究了时变的即非静止的电场、磁场，导出了描述电磁运动规律的麦克斯韦方程。第5章从电磁波传播的角度，讲了简单的电磁波平面电磁波的规律。附录介绍了静态场的边值问题，介绍了格林函数、镜像法、保角变换法等较深的电磁场研究方法。该书可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。　　本书分为矢量分析、静电场、静磁场、时变电磁场、平面电磁波5章，附录介绍了静态场边值问题及其研究方法，如分离变量法、格林函数法、保角变换法、镜像法等。内容上注重电磁场的基本理论，力求简单明了，深入浅出。　　本书可以作为高等院校电子信息工程、通信工程、电子科学与技术等相关专业学生的教材，也可作为从事相关工作科研人员的参考用书。