《工程電磁場與電磁波（第2版）》是丁君、郭陳江編著，高等教育出版社2019年出版的教材。該書可供普通高等學校電子信息工程、通信工程等專業作為“電磁場與電磁波”課程的教材使用，也可供有關工程技術人員參考。
該書共分八章，具體包括矢量分析、電磁學基本理論、媒質的電磁性質和邊界條件、靜態場分析、場論和路論的關係、平面電磁波、規則波導和空腔諧振器、電磁波的輻射等內容。
基本介紹
- 書名：工程電磁場與電磁波（第2版）
- 作者：丁君、郭陳江
- ISBN：978-7-04-052921-0
- 頁數：372頁
- 出版社：高等教育出版社
- 出版時間：2019年11月25日
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
- 版面字數：430千字
成書過程,內容簡介,教材目錄,教學資源,教材特色,作者簡介,
成書過程
《工程電磁場與電磁波（第2版）》是編者結合教學及教學改革實踐經驗，吸收讀者意見，為適應新的教學環境對第1版教材進行修訂而成。
第2版教材與第1版相比，做了如下修訂：
1.對全書的概念、原理、定律及專業名詞進行了梳理和確認，修訂和增補了部分概念闡述和新的例題和圖示，所有名詞和概念均給出了明確的定義。
2.對第5章場論與路論的關係進行了結構調整，首先討論了歐姆定律、焦耳定律和基爾霍夫定律與電磁場理論的統一關係，然後介紹了如何用電磁場理論推導和計算電路元件的電阻、電容和電感，最後增補了電磁場的能量推導和計算。
3.在第6章平面電磁波中，討論平面波的斜入射時，增加了沿任意方向傳播的平面電磁波的表達形式和傳播規律的內容，使隨後的斜入射的入射波、反射波和折射波的表示順理成章。
4.在第7章規則波導和空腔諧振器中，增加了波導主要模式的特性及套用的內容。
5.在第8章電磁波的輻射中，增補了天線的效率、增益、頻頻寬度和極化方式等主要技術參數的介紹，以及均勻線陣的輻射特點分析和綜合控制等內容。
該書第1、2、3、4、6章由丁君編寫，第5、7、8章由郭陳江編寫，全書由丁君統稿。該書在編寫的過程中得到了西北工業大學教務處的支持以及西北工業大學電子信息學院教師的幫助。該書由西安電子科技大學梁昌洪教授進行審閱，並提出了意見和建議。
2019年11月25日，《工程電磁場與電磁波（第2版）》由高等教育出版社出版。
內容簡介
《工程電磁場與電磁波（第2版）》共分八章，具體內容為：第1章矢量分析、第2章電磁學基本理論、第3章媒質的電磁性質和邊界條件、第4章靜態場分析、第5章場論和路論的關係、第6章平面電磁波、第7章規則波導和空腔諧振器、第8章電磁波的輻射。
教材目錄
前輔文 緒論 第1章 矢量分析 §1.1 矢量的概念 1.1.1 標量 1.1.2 矢量 §1.2 矢量運算 1.2.1 矢量加法 1.2.2 矢量減法 1.2.3 標量和矢量的乘積 1.2.4 兩矢量的標量積 1.2.5 兩矢量的矢量積 1.2.6 三矢量的乘積 §1.3 矢量微分元 1.3.1 直角坐標系 1.3.2 圓柱坐標系 1.3.3 球坐標系 1.3.4 廣義正交曲線坐標系 §1.4 矢量在不同坐標系中的變換 1.4.1 圓柱坐標系與直角坐標系之間的變換 1.4.2 球坐標系與直角坐標系之間的變換 §1.5 標量場的梯度 1.5.1 標量場的等值面 1.5.2 標量場的梯度 §1.6 矢量場的散度 1.6.1 矢量場的矢線 1.6.2 通量 1.6.3 矢量場的散度 1.6.4 散度定理 §1.7 矢量場的旋度 1.7.1 矢量場的環量 1.7.2 矢量場的旋度 1.7.3 斯托克斯定理 §1.8 重要矢量恆等式 1.8.1 兩個零恆等式 1.8.2 拉普拉斯運算元 1.8.3 常用的矢量恆等式 習題 第2章 電磁學基本理論 §2.1 電場的基本物理量 2.1.1 電場強度 2.1.2 電位 §2.2 磁場的基本物理量 2.2.1 磁感應強度 2.2.2 矢量磁位 §2.3 安培環路定律 2.3.1 安培環路定律 2.3.2 位移電流 2.3.3 全電流定律 §2.4 法拉第電磁感應定律 2.4.1 法拉第電磁感應定律 2.4.2 法拉第電磁感應定律的推廣 §2.5 電流連續性方程 §2.6 高斯定律 2.6.1 電場的高斯定律 2.6.2 磁場的高斯定律 §2.7 麥克斯韋方程組的積分形式 §2.8 麥克斯韋方程組的微分形式 習題 第3章 媒質的電磁性質和邊界條件 §3.1 電場中的導體 3.1.1 靜電場中的導體 3.1.2 恆定電場中的導體 3.1.3 電導率 §3.2 電場中的電介質 3.2.1 電介質的極化 3.2.2 束縛電荷 3.2.3 電位移矢量 §3.3 磁場中的磁介質 3.3.1 物質的磁化 3.3.2 磁場強度 3.3.3 磁介質的分類 §3.4 媒質中的麥克斯韋方程組 §3.5 電磁場的邊界條件 3.5.1 電場法向分量的邊界條件 3.5.2 電場切向分量的邊界條件 3.5.3 標量電位的邊界條件 3.5.4 磁場法向分量的邊界條件 3.5.5 磁場切向分量的邊界條件 3.5.6 矢量磁位的邊界條件 3.5.7 標量磁位的邊界條件 3.5.8 電流密度的邊界條件 習題 第4章 靜態場分析 §4.1 靜態場特性 4.1.1 靜態場的麥克斯韋方程 4.1.2 靜電場基本方程 4.1.3 恆定電場基本方程 4.1.4 恆定磁場基本方程 §4.2 泊松方程和拉普拉斯方程 4.2.1 靜電場的泊松方程和拉普拉斯方程 4.2.2 恆定電場的拉普拉斯方程 4.2.3 恆定磁場的矢量泊松方程 §4.3 靜態場的重要原理和定理 4.3.1 對偶原理 4.3.2 疊加原理 4.3.3 唯一性定理 §4.4 鏡像法 4.4.1 點電荷對無限大接地導體平面的鏡像 4.4.2 線電荷對無限大接地導體平面的鏡像 4.4.3 點電荷對無限大介質平面的鏡像 4.4.4 線電流對無限大磁介質平面的鏡像 4.4.5 點電荷對半無限大接地導體角域的鏡像 4.4.6 點電荷對導體球面的鏡像 4.4.7 線電荷對導體圓柱面的鏡像 4.4.8 帶有等量異號電荷的平行長直導體圓柱間的鏡像 §4.5 分離變數法 4.5.1 直角坐標系中的分離變數法 | 4.5.2 圓柱坐標系中的分離變數法 4.5.3 球坐標系中的分離變數法 §4.6 複變函數法 4.6.1 複變函數的性質 4.6.2 複變函數法 4.6.3 保角變換法 習題 第5章 場論和路論的關係 §5.1 引言 §5.2 場論與路論的統一關係 5.2.1 歐姆定律 5.2.2 焦耳定律 5.2.3 基爾霍夫定律和麥克斯韋方程 §5.3 電阻 §5.4 電容 5.4.1 雙導體的電容 5.4.2 部分電容 §5.5 電感 5.5.1 自感 5.5.2 互感 §5.6 電磁場的能量 5.6.1 電場的能量 5.6.2 磁場的能量 習題 第6章 平面電磁波 §6.1 引言 §6.2 時變電磁場波動方程 §6.3 均勻平面波在無耗介質中的傳播 6.3.1 波動方程的解 6.3.2 相位常數和相速 6.3.3 本質阻抗 6.3.4 坡印廷矢量 §6.4 均勻平面波在有耗媒質中的傳播 6.4.1 復介電常數和複本質阻抗 6.4.2 波動方程及其解 6.4.3 衰減係數和相位常數 6.4.4 相速和群速 6.4.5 低損耗媒質和高損耗媒質 §6.5 平面電磁波的極化特性 6.5.1 線極化波 6.5.2 圓極化波 6.5.3 橢圓極化波 6.5.4 極化的分解 §6.6 均勻平面波對平面邊界的垂直入射 6.6.1 對理想導體表面的垂直入射 6.6.2 對無限大理想介質分界面的垂直入射 6.6.3 對無限大有耗媒質分界面的垂直入射 §6.7 多層介質分界面上的垂直入射 6.7.1 邊界條件法 6.7.2 等效阻抗法 §6.8 均勻平面波對平面邊界的斜入射 6.8.1 沿任意方向傳播的均勻平面波 6.8.2 垂直極化波的斜入射 6.8.3 平行極化波的斜入射 6.8.4 波的全反射 6.8.5 波的全透射 習題 第7章 規則波導和空腔諧振器 §7.1 規則波導中電磁波的一般特性 7.1.1 橫電磁(TEM)波 7.1.2 橫磁(TM)波和橫電(TE)波 §7.2 矩形波導 7.2.1 TE波 7.2.2 TM波 7.2.3 矩形波導的傳輸特性 §7.3 矩形波導中的主模 7.3.1 TE10模的場分量 7.3.2 TE10模的特點 7.3.3 矩形波導中的功率傳輸 7.3.4 波導損耗 §7.4 圓柱形波導 7.4.1 TM波 7.4.2 TE波 7.4.3 圓波導中的傳輸損耗 7.4.4 圓波導的三個主要模式 §7.5 空腔諧振器 7.5.1 矩形空腔諧振器 7.5.2 圓形空腔諧振器 7.5.3 諧振波長 7.5.4 品質因數 7.5.5 圓形諧振腔的三種常用諧振模式 習題 第8章 電磁波的輻射 §8.1 引言 §8.2 滯後位 §8.3 電偶極子的輻射 8.3.1 電偶極子的電磁場 8.3.2 近區場和遠區場 §8.4 電偶極子的輻射特性 8.4.1 方向性函式和方向圖 8.4.2 輻射功率和輻射電阻 8.4.3 方向性係數和半功率波瓣寬度 8.4.4 效率與增益 8.4.5 頻頻寬度和極化方式 §8.5 磁偶極子的輻射 8.5.1 對偶原理的套用 8.5.2 磁偶極子的輻射場 §8.6 對稱振子天線的輻射 8.6.1 對稱振子天線的輻射場 8.6.2 半波振子天線的輻射特性 §8.7 天線陣的輻射 8.7.1 二元陣的輻射場 8.7.2 均勻直線陣 習題 附錄一 符號表 附錄二 國際單位制(SI) 索引 參考書目 |
（註：目錄排版順序為從左列至右列）
教學資源
- 課程資源
《工程電磁場與電磁波（第2版）》是中國大學大學MOOC上西北工業大學“電磁場與電磁波”線上開放課程的配套教材。
《工程電磁場與電磁波（第2版）》有配套的Abook數字課程，該課程包含31個教學視頻。
教材特色
- 以電磁學的數學基礎矢量分析及電磁學的普遍規律麥克斯韋方程組為起點，然後分別對靜態場和時變場進行介紹。
- 突出對基礎和概念的重視，增加了部分概念闡述和新的例題和圖示，對所有名詞和概念給出了明確的定義，清楚的概念。
- 對疊加原理、對偶原理和唯一性定理的論述頗具特色，其中特別突出了電與磁的對偶性及唯一性定理在實際求解問題中的套用。
- 對於“場論與路論的關係”這一章做了修訂和重新編排，突出了場論與路論的統一關係，明確指出場論是一切巨觀電磁現象遵循的普遍規律，而路論則是靜態或準靜態條件下由場論推出的特例。
