电磁场与电磁波

第1章 电磁模型

1.1 引言

1.2 电磁模型简介

1.3 国际单位制单位与普适常数

复习题

第2章 矢量分析

2.1 引言

2.2 矢量的加法和减法

2.3 矢量的乘积

2.3.1 标量积或点积

2.3.2 矢量积或叉积

2.3.3 三个矢量的乘积

2.4 正交坐标系

2.4.1 直角坐标系

2.4.2 圆柱坐标系

2.4.3 球坐标系

2.5 矢量函数的积分

2.6 标量场的梯度

2.7 矢量场的散度

2.8 散度定理

2.9 矢量场的旋度

2.10 斯托克斯定理

2.11 两个零恒等式

2.11.1 恒等式ⅰ

2.11.2 恒等式ⅱ

2.12 亥姆霍兹定理

复习题

习题

第3章 静电场

3.1 引言

3.2 真空中静电学的基本公理

3.3 库仑定律

3.3.1 离散电荷系统的电场

3.3.2 连续分布电荷的电场

3.4 高斯定理及其应用

3.5 电位

3.6 静电场中的导体

3.7 静电场中的电介质

3.8 电通密度和介电常数

3.9 静电场的边界条件

3.10 电容和电容器

3.10.1 电容器的串联和并联

3.10.2 多导体系统的电容

3.10.3 静电屏蔽

3.11 静电能量和静电力

3.11.1 场量表示的静电场能量

3.11.2 静电力

复习题

习题

第4章 静电问题的解

4.1 引言

4.2 泊松方程和拉普拉斯方程

4.3 静电问题解的唯一性

4.4 镜像法

4.4.1 点电荷和导体平面

4.4.2 线电荷和平行导体圆柱

4.4.3 点电荷和导体球

4.4.4 带电球和接地平面

4.5 直角坐标中的边值问题

4.6 圆柱坐标中的边值问题

4.7 球坐标中的边值问题

复习题

习题

第5章 稳恒电流

5.1 引言

5.2 电流密度和欧姆定律

5.3 电动势和基尔霍夫电压定律

5.4 连续性方程和基尔霍夫电流定律

5.5 功耗和焦耳定律

5.6 电流密度的边界条件

5.7 电阻的计算

复习题

习题

第6章 静磁场

6.1 引言

6.2 真空中静磁学的基本公理

6.3 矢量磁位

6.4 毕奥-萨伐定律及应用

6.5 磁偶极子

6.6 磁化强度和等效电流密度

6.7 磁场强度和相对磁导率

6.8 磁路

6.9 磁性材料的性质

6.10 静磁场的边界条件

6.11 电感和电感器

6.12 磁能

6.13 磁场力和磁转矩

6.13.1 霍尔效应

6.13.2 载流导体上的磁场力和磁转矩

6.13.3 用存储的磁能表示磁场力和磁转矩

6.13.4 用互感表示磁场力和磁转矩

复习题

习题

第7章 时变电磁场和麦克斯韦方程

7.1 引言

7.2 法拉第电磁感应定律

7.2.1 时变磁场中的静止回路

7.2.2 变压器

7.2.3 静磁场中的运动导体

7.2.4 时变磁场中的运动回路

7.3 麦克斯韦方程

7.4 位函数

7.5 电磁边界条件

7.5.1 两种无损耗线性媒质之间的分界面

7.5.2 电介质和理想导体之间的分界面

7.6 波动方程及其解

7.6.1 位函数的波动方程的解

7.6.2 无源波动方程

7.7 时谐场

7.7.1 相量的应用

7.7.2 时谐电磁学

7.7.3 简单媒质中的无源场

7.7.4 电磁波谱

复习题

习题

第8章 平面电磁波

8.1 引言

8.2 无损耗媒质中的平面波

8.2.1 多普勒效应

8.2.2 横电磁波

8.2.3 平面波的极化

8.3 损耗媒质中的平面波

8.3.1 低损耗电介质

8.3.2 良导体

8.3.3 电离气体

8.4 群速

8.5 电磁能流和坡印廷矢量

8.6 导体平面边界的垂直入射

8.7 导体平面边界的斜入射

8.7.1 垂直极化

8.7.2 平行极化

8.8 电介质平面边界上的垂直入射

8.9 多层电介质分界面上的垂直入射

8.9.1 总场的波阻抗

8.9.2 用多层电介质作阻抗变换

8.10 电介质平面边界上的斜入射

8.10.1 全反射

8.10.2 垂直极化

8.10.3 平行极化

复习题

习题

第9章 传输线理论及应用

9.1 引言

9.2 沿平行板传输线的横电磁波

9.2.1 有损平行板传输线

9.2.2 微带线

9.3 一般的传输线方程

9.3.1 无限长传输线上波的特性

9.3.2 传输线参数

9.3.3 功率关系导出的衰减常数

9.4 有限长传输线上波的特性

9.4.1 传输线用作电路元件

9.4.2 电阻性终端的传输线

9.4.3 任意终端的传输线

9.4.4 传输线电路

9.5 传输线的瞬态

9.5.1 反射图

9.5.2 脉冲激励

9.5.3 初始充电传输线

9.5.4 电抗负载传输线

9.6 史密斯圆图

9.7 传输线阻抗匹配

9.7.1 四分之一波长变换器作阻抗匹配

9.7.2 单短截线匹配

9.7.3 双短截线匹配

复习题

习题

第10章 波导和谐振腔

10.1 引言

10.2 波沿均匀波导的一般传输特性

10.2.1 横电磁波

10.2.2 横磁波

10.2.3 横电波

10.3 平行板波导

10.3.1 平行板间的tm波

10.3.2 平行板间的te波

10.3.3 能量传输速度

10.3.4 平行板波导中的衰减

10.4 矩形波导

10.4.1 矩形波导中的tm波

10.4.2 矩形波导中的te波

10.4.3 矩形波导中的衰减

10.4.4 矩形波导中的不连续性

10.5 圆波导

10.5.1 贝塞尔微分方程和贝塞尔函数

10.5.2 圆波导中的tm波

10.5.3 圆波导中的te波

10.6 介质波导

10.6.1 沿介质板传播的tm波

10.6.2 沿介质板传播的te波

10.6.3 关于介质波导的补充信息

10.7 谐振腔

10.7.1 矩形谐振腔

10.7.2 谐振腔的品质因数

10.7.3 圆形谐振腔

复习题

第11章 天线和辐射系统

11.1 引言

11.2 基本偶极子的辐射场

11.2.1 基本电偶极子

11.2.2 基本磁偶极子

11.3 天线方向图和天线参数

11.4 细直线天线

11.4.1 半波偶极子

11.4.2 有效天线长度

11.5 天线阵

11.5.1 二元阵

11.5.2 一般的均匀直线阵

11.6 接收天线

11.6.1 内部阻抗和方向图

11.6.2 有效面积

11.6.3 反向散射横截面

11.7 发送-接收系统

11.7.1 佛利斯传输定理和雷达方程

11.7.2 近地面的波传播

11.8 一些其他类型的天线

11.8.1 行波天线

11.8.2 螺旋天线

11.8.3 八木天线

11.8.4 宽带天线

11.9 孔径辐射器

参考文献

复习题

习题

附录a 符号和单位

a.1 基本的国际单位制（或有理制mksa）单位

a.2 导出单位

a.3 单位的倍数和约数

附录b 一些有用材料的常数

b.1 真空中的常数

b.2 电子和质子的物理常数

b.3 相对介电常数

b.4 电导率

b.5 相对磁导率

附录c 表格索引

精选习题答案

术语

一些常用矢量恒等式

梯度、散度、旋度以及拉普拉斯运算

柱坐标（r，φ，z）

球坐标（r，θ，φ）

总的参考文献

《电磁场与电磁波（第2版）》是一本世界知名高校广泛采用的国际经典教材．从电磁模型的介绍入手，全面、系统、详细地阐述了电磁场与电磁波的基本理论，包括静电场、静磁场、稳恒吧流场、边值问题、时变电磁场与麦克斯韦方程组、平面电磁波及其传播、传输线、阻抗圆图、微带线、波导与谐振腔、天线与电磁辐射、电磁屏蔽等内容；并给出了丰富的设计实例。书中同时配备了大量例题及习题以便读者快速领会各章精华；书后附有习题解答及中英文对照术语表，方便查阅。全书内容丰富、逻辑性强、深入浅出，公式书写规范。本书内容可灵活取舍，适宜作为理工科本科生及研究生“电磁场与电磁波”等课程的教材。

《电磁场与电磁波（第2版）》是一本世界知名高校广泛采用的国际经典教材，从电磁模型的介绍入手，全面、系统、详细地阐述了电磁场与电磁波的基本理论，包括静电场、静磁场、稳恒电流场、边值问题、时变电磁场与麦克斯韦方程组、平面电磁波及其传播、传输线、阻抗圆图、微带线、波导与谐振腔、天线与电磁辐射、电磁屏蔽等内容；并给出了丰富的设计实例。书中同时配备了大量例题及习题以便读者快速领会各章精华；书后附有习题解答及中英文对照术语表，方便查阅。全书内容丰富、逻辑性强、深入浅出，公式书写规范。本书内容可灵活取舍，适宜作为理工科本科生及研究生“电磁场与电磁波”等课程的教材。原作者是华人两院院士David K. Cheng（IEE Fellow &IEEE Fellow），他撰写的这本经典教材极其符合中国学生的学习特点，一直被追赶，极负盛誉的经典名著，世界百所名校采用！ 配教学课件（PPT），可到清华大学出版社网站本书页面下载。