工程电磁场与电磁波基础

前言

第1章 电磁场的数学与物理基础知识

1.1 电磁场与矢量代数

1.1.1 矢量及其表示方法

1.1.2 矢量相加

1.1.3 矢量的乘积运算

1.2 正交曲面坐标系

1.3 标量场及其梯度

1.3.1 标量场的等值线或等值面

1.3.2 标量场的方向导数与梯度

1.4 矢量场的通量、散度与高斯散度定理

1.4.1 矢量场的矢量线

1.4.2 矢量场的通量

1.4.3 矢量场的散度

1.4.4 矢量场高斯散度定理

1.5 矢量场的环量、旋度与斯托克斯定理

1.5.1 矢量场的环量

1.5.2 矢量场的旋度

1.5.3 矢量场斯托克斯定理

1.6 亥姆霍兹定理

1.6.1 矢量场的分类

1.6.2 矢量场常用梯度、散度、旋度的关系定理

1.6.3 矢量场亥姆霍兹定理

1.7 电磁场麦克斯韦方程组与电磁场的分类

1.7.1 电磁场麦克斯韦方程组

1.7.2 电磁场的分类及其特点

1.8 矢量场唯一性定理

习题1

第2章 静电场

2.1 静电场的基本物理量--电场强度与电位

2.1.1 静电场的源--电荷与分布电荷

2.1.2 电场强度及其积分公式

2.1.3 静电场的守恒性与电位

2.2 高斯定理

2.2.1 真空中的高斯定理

2.2.2 静电场中的导体及其特性

2.2.3 静电场中介质的极化及其极化特性

2.2.4 介质中的高斯定理

2.3 静电场的基本方程与场域分界面的衔接条件

2.3.1 单-媒质中静电场的基本方程

2.3.2 两种媒质分界面上场量的衔接条件

2.4 静电场的边值问题

2.4.1 静电场的边值问题概述

2.4.2 直接积分法

2.4.3 分离变量法

2.4.4 镜像法

2.5 静电场理论分析的工程应用

2.5.1 静电场分析应用之一：电容

2.5.2 静电场分析应用之二：电场能量

2.5.3 静电场分析应用之三：电场力

习题2

第3章 恒定电场

3.1 导电媒质中的电流

3.1.1 电流与电流密度

3.1.2 欧姆定律的微分形式

3.1.3 焦耳定律的微分形式

3.1.4 超导电性

……

第4章 恒定磁场

第5章 时变电磁场

第6章 正弦平面电磁波的传播

第7章 导行电磁波

第8章 电磁辐射

第9章 工程电磁场数值分析初步

附录

参考文献

《普通高等教育“十一五”电气信息类规划教材：工程电磁场与电磁波基础》主要讲述电磁场与电磁波的基本理论和分析方法。具体内容包括：电磁场的数学与物理基础知识，静电场，恒定电场，恒定磁场，时变电磁场，正弦平面电磁波的传播，导行电磁波，电磁辐射，工程电磁场数值分析初步。静电场部分主要突出边值问题的建立及其求解，尤其对镜像法做了较为详尽的介绍；时变场部分主要对均匀平面电磁波的传播规律、电磁波的极化特性、电磁能量的传播、反射与折射规律等进行了详细讨论；最后简单介绍了工程上常用的两种电磁场数值分析方法，为后续专业课程的学习奠定初步基础。
《普通高等教育“十一五”电气信息类规划教材：工程电磁场与电磁波基础》在叙述上由浅人深、循序渐进，强调理论与工程实际相结合，培养学生建立场的思维方式、学会应用场的方法分析电磁现象。
《普通高等教育“十一五”电气信息类规划教材：工程电磁场与电磁波基础》可作为高等院校电气、生物医学工程、自动化、电子信息、通信、微波工程等电类工程专业的本科教材，也可供有关工程技术人员参考。