电磁场与电磁波

绪论

第1章矢量分析

1.1矢量运算

1.2空间矢量

1.3矢量场和标量场

1.4三种常用的正交坐标系

1.4.1直角坐标系

1.4.2圆柱坐标系

1.4.3球坐标系

1.5矢量的微分

1.5.1矢量场的散度，散度定理

1.5.2矢量场的旋度，斯托克斯定理

1.5.3标量场的梯度

1.6亥姆霍兹定理

1.7微分算符

第1章习题

第2章静电场分析

2.1静电场的基本规律

2.1.1电荷与电荷分布

2.1.2场强E和电位φ

2.1.3静电场的基本方程

2.1.4场强E和电位φ的计算

2.1.5静电场中的导体

2.1.6静电场中的电介质

2.1.7电力线方程和等位面方程

2.2静电场的边界条件

2.2.1两种电介质界面上的边界条件

2.2.2导体与电介质分界面上的边界条件

2.3泊松方程和拉普拉斯方程

2.4唯 一性定理

2.4.1格林定理

2.4.2静电场的边值问题

2.4.3唯 一性定理

2.5导体系统的电容

2.5.1两导体间的电容

2.5.2部分电容

2.6静电场的能量与力

2.6.1静电场的能量

2.6.2利用虚位移原理计算电场力

2.7恒定电场（恒定电流场）

2.7.1电流与电流密度

2.7.2恒定电场的基本方程和边界条件

2.7.3导电媒质中的传导电流

2.7，4运流电流

2.7.5导电媒质中恒定电场与静电场的比拟

2.7.6接地

2.8静电场的应用

2.8.1电偏转和电聚焦

2.8.2喷墨打印机

2.8.3静电除尘

2.8，4静电复印

2.8.5静电屏蔽

2.8.6静电的危害与防护

第2章习题

第3章恒定磁场

3.1恒定磁场的基本规律

3.1.1磁感应强度B

3.1.2恒定磁场的基本方程

3.1.3磁介质的磁化

3.1.4磁场的计算方法

3.1.5磁路

3.2恒定磁场的边界条件

3.2.1两种磁介质界面上的边界条件

3.2.2铁磁质表面的边界条件

3.3矢量磁位

3.3.1矢量磁位A的引入

3.3.2矢量磁位A的微分方程及其解

3.3.3矢量磁位A的边界条件

3.3.4利用矢量磁位A计算磁场

3.3.5磁偶极子及其磁场

3.4标量磁位

3.5电感

3.5.1自感系数和互感系数

3.5.2M和L的计算

3.5.3部分电感

3.6磁场的能量和力

3.6.1电流回路系统的能量

3.6.2磁场的能量

3.6.3磁场力

3.7恒定磁场的应用

3.7.1磁屏蔽

3.7.2磁记录

3.7.3回旋加速器

3.7.4磁聚焦

3.7.5等离子体的磁约束

第3章习题

第4章静态场边值问题的解法

4.1电磁场边值问题概述

4.2直角坐标系中的分离变量法

4.3圆柱坐标系中的分离变量法

4.3.1圆柱坐标系中二维场的分离变量法

4.3.2圆柱坐标系中三维场的分离变量法

4.4球坐标系中的分离变量法

4.5镜像法

4.5.1点电荷对无限大导体平面的镜像

4.5.2点电荷对介质平面的镜像

4.5.3电流对铁板平面的镜像

4.5.4点电荷对导体球的镜像

4.5.5电轴法

4.6有限差分法

4.6.1差分原理

4.6.2有限差分法的基本方法

4.6.3轴对称场的计算

4.6.4场强E、H、B的计算

4.6.5时域有限差分法简介

第4章习题

第5章时变电磁场

5.1电磁感应定律

5.2位移电流

5.3麦克斯韦方程组

5.4时变场的边界条件

5.5坡印廷定理和坡印廷矢量

5.6时变电磁场的矢量位和标量位

5.6.1矢量位A和标量位φ的引入

5.6.2达朗贝尔方程

5.7应用案例电磁场在医学领域的应用

5，7.1CT

5.7.2磁共振成像

5.7.3微波切除肿瘤

第5章习题

第6章平面电磁波

61正弦电磁场的复数表示方法

6.2平均坡印廷矢量

6.3理想介质中的均匀平面波

6.3.1电磁波传播的基本方程

6.3.2均匀平面电磁波

6.4波的极化特性

6.5损耗媒质中的均匀平面波

6.6电磁波在各向异性介质中的传播

6.6.1等离子体中的均匀平面波

6.6.2铁氧体中的均匀平面波

6.7平面上的垂直入射

6.7.1两种媒质分界面上的垂直入射

6.7.2理想导体表面的反射、驻波

6.7.3两种理想介质界面的反射、驻波比

6.8平面上的斜入射

6.8.1理想导体表面的斜入射

6，8.2理想介质表面的斜入射

6.9相速度与群速度

6.10应用案例

6.10.1电磁频谱

6.10.2极化技术的应用（简介）

6.10.3电磁波增透技术与隐身技术

……

第6章习题

第7章导行电磁波

第8章电磁波辐射

附录1习题参考答案

附录2符号表

附录3常用的数学公式

附录4电磁单位制

附录5常用的物理常数

附录6常用材料的参数

附录7史密斯圆图

索引

参考文献

本书介绍电磁场与电磁波的基本规律、基本概念和一些基本的分析、计算方法，帮助学生学会分析、解决一些实际的工程电磁场与电磁波问题。本书保持了电磁场与电磁波基础理论的系统性、完整性，对基本概念、基本方法力求讲深讲透。妥善处理好电磁场与电磁波与前期课程（矢量分析、电磁学）和后续课程（微波技术、天线等）的衔接，少重复内容，突出本课程中的教学重点。依据认知的规律和作者二十多年的教学经验，在教学内容的编排，重点、难点讲解的方法上下了很大工夫，使教学内容深入浅出，有利于培养学生的自学能力。紧紧围绕基本概念、基本方法的*学给出了精选例题、习题。
在版中又增加了一些应用案例，介绍电磁场与电磁波的应用和电磁科学研究领域中新的进展，兼顾教学内容的基础性与性，注重培养学生的创新思想。
本书可以作为大学本科电子信息工程、通信工程等专业的精品教材，也可供从事电波传播、射频技术、微波技术、电磁兼容技术的科研和工程技术人员参考。

普通高等高校“十一五”规划教材
普通高等学校电工电子基础课程*学指导委员会推荐教材
电子信息学科基础课程系列教材
河南省精品课程配套教材
电磁场与电磁波是电子信息工程专业和通信工程专业的一门专业基础课，使学生掌握电磁场与电磁波的基本规律、基本概念和一些基本的分析、计算方法；学会分析、解决一些实际的工程电磁场与电磁波问题。本课程对培养学生的科学方法、创造能力和实际工作能力都起着十分重要的作用。
本书特色：
（1）本书保持了电磁场与电磁波基础理论的系统性、完整性，对基本概念、基本方法力求讲深讲透。
（2）妥善处理好电磁场与电磁波课程与前期课程（矢量分析、电磁学）和后续课程（微波技术、天线等）的衔接，少重复内容，突出本课程中的教学重点。
（3）依据认知的规律和作者二十多年的教学经验，在*学内容的编排，重点、难点讲解的方法上下了很大工夫，使*学内容深入浅出，有利于培养学生的自学能力。
（4）紧紧围绕基本概念、基本方法的教学精选例题、习题。增加了应用与发展性专题，适当介绍电磁场与电磁波的应用和电磁科学研究领域中新的进展。
（5）兼顾教学内容的基础性与性，注重培养学生的创新思想。
（6）版补充了一些电磁场与电磁波理论应用的案例。介绍电磁场与电磁波理论在一些前沿学科及生产、生活、科学研究、军事领域中的应用