《電磁場與電磁波基礎（第3版）》是2019年9月電子工業出版社出版的圖書，作者是付琴。
基本介紹
- 中文名：電磁場與電磁波基礎（第3版）
- 作者：付琴
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2019年9月
- 頁數：288 頁
- 定價：55 元
- 開本：16 開
- ISBN：9787121370434
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書在《電磁場與電磁波基礎》（第2版）的基礎上修訂而成。全書共分10章。第1章為矢量分析與場論；第2、3、4章為電磁場理論部分，以“麥克斯韋方程組—時變場—靜態場”為主線展開論述；第5章為場論與路論的關係；第6、7、8章為電磁波部分，重點討論理想介質及有耗介質中電磁波的傳播特性、電磁波極化的概念及其工程套用、電磁波在分界面上的反射與折射；第9、10章為電磁波的傳播和輻射部分。本書可作為電子信息工程、通信工程等專業本科、研究生教材，也可供從事射頻微波方向的工程技術人員參考。
圖書目錄
第1章 矢量分析與場論 1
1.1 矢量的表示和運算 1
1.1.1 矢量與標量 1
1.1.2 矢量的運算 2
1.1.3 標量場與矢量場 3
1.2 坐標系 4
1.2.1 正交坐標系 4
1.2.2 直角坐標系 5
1.2.3 圓柱坐標系 6
1.2.4 球坐標系 7
1.2.5 三種坐標系中單位矢量之間的關係 9
1.3 矢量函式的通量與散度 10
1.3.1 矢量的通量 10
1.3.2 散度 12
1.3.3 高斯散度定理 13
1.4 矢量函式的環量與旋度 15
1.4.1 矢量的環量 15
1.4.2 矢量場的旋度 16
1.4.3 斯托克斯定理 19
1.5 標量函式的方嚮導數與梯度 20
1.5.1 標量場與等值面 20
1.5.2 方嚮導數 21
1.5.3 梯度 21
1.6 格林公式 24
1.7 亥姆霍茲定理 25
1.7.1 散度和旋度的比較 25
1.7.2 亥姆霍茲定理 25
本章小結 26
習題1 29
第2章 自由空間中電磁場與麥克斯韋方程組 31
2.1 電場強度和電位 32
2.1.1 庫侖定律與電場強度 32
2.1.2 電位 34
2.2 磁場強度和磁位 35
2.2.1 磁感應強度 35
2.2.2 矢量磁位 37
2.2.3 標量磁位 39
2.3 安培環路定律與全電流定律 40
2.3.1 安培環路定律 40
2.3.2 傳導電流、運流電流和位移電流 40
2.3.3 全電流定律 42
2.3.4 電流連續性方程 43
2.4 法拉第電磁感應定律 44
2.5 高斯定律 46
2.6 積分形式的麥克斯韋方程組 48
2.7 微分形式的麥克斯韋方程組 48
2.8 靜態場麥克斯韋方程組 50
2.9 麥克斯韋方程組的複數形式 51
2.10 電磁場的能量與坡印廷矢量 53
2.10.1 坡印廷定理 53
2.10.2 坡印廷矢量和平均坡印廷矢量 54
本章小結 56
習題2 58
第3章 介質中的電磁場與麥克斯韋方程組 61
3.1 導體和介質 61
3.1.1 導體 61
3.1.2 電介質 63
3.1.3 磁介質 63
3.2 電偶極子和介質極化 64
3.2.1 電偶極子 65
3.2.2 電介質的極化 66
3.2.3 電介質中的高斯定律 67
3.3 磁偶極子和介質磁化 69
3.3.1 磁偶極子 69
3.3.2 介質的磁化 70
3.3.3 磁介質中的安培環路定律 71
3.4 介質中的麥克斯韋方程組 73
3.5 電磁場的邊界條件 74
3.5.1 一般介質分界面的邊界條件 74
3.5.2 特殊介質的邊界條件 77
本章小結 80
習題3 81
第4章 靜態場的解 84
4.1 泊松方程和拉普拉斯方程 84
4.1.1 靜態場中的麥克斯韋方程組 84
4.1.2 泊松方程和拉普拉斯方程 86
4.2 對偶原理 88
4.3 疊加原理和唯一性定理 89
4.3.1 邊界條件的分類 89
4.3.2 疊加原理 90
4.3.3 唯一性定理 90
4.4 鏡像法 91
4.4.1 點電荷與無限大平面導體的合成場計算 91
4.4.2 電介質分界面的鏡像電荷 93
4.4.3 球形邊界問題 95
4.4.4 圓柱形邊界問題 98
4.5 分離變數法 98
4.5.1 直角坐標系中的分離變數法 99
4.5.2 圓柱坐標系中的分離變數法 102
4.6 格林函式法 105
4.6.1 靜電場邊值問題的格林函式法表達式 105
4.6.2 簡單邊界的格林函式 107
4.7 有限差分法 109
本章小結 111
習題4 112
第5章 場論與路論的關係 114
5.1 歐姆定律與焦耳定律 114
5.1.1 歐姆定律 114
5.1.2 電阻的計算 115
5.1.3 焦耳定律 116
5.2 電容和部分電容 117
5.2.1 電容 117
5.2.2 部分電容 118
5.3 電感 121
5.3.1 自感 121
5.3.2 互感 122
5.4 基爾霍夫定律和麥克斯韋方程組 124
5.4.1 基爾霍夫電流定律 124
5.4.2 基爾霍夫電壓定律 125
5.5 路量與場量的對比關係 127
本章小結 127
習題5 128
第6章 理想介質中的均勻平面波 131
6.1 波的數學描述 131
6.2 電磁波的波動方程 133
6.2.1 一般電磁波的波動方程 133
6.2.2 均勻平面波的波動方程 134
6.2.3 理想介質中均勻平面波的解 136
6.3 理想介質中均勻平面波的傳播特性 137
6.4 均勻平面波解的一般形式 139
6.4.1 沿z軸傳播的均勻平面波的一般式 139
6.4.2 沿任意方向傳播的均勻平面波的一般式 140
6.5 波的極化 142
6.5.1 直線極化 143
6.5.2 圓極化 144
6.5.3 橢圓極化 145
6.5.4 極化波的合成與分解 146
6.6 電磁波譜 148
本章小結 150
習題6 150
第7章 有耗介質中的均勻平面波 153
7.1 有耗介質中的波動方程 153
7.1.1 波動方程及其解 153
7.1.2 有耗介質中均勻平面波的參數 154
7.2 有耗介質中波的傳播特性 157
7.2.1 良介質中波的傳播特性 158
7.2.2 良導體中波的傳播特性 159
7.2.3 趨膚效應 161
7.2.4 表面阻抗 163
7.3 相速、群速和能速 164
7.3.1 相速、群速和能速的一般定義 164
7.3.2 無耗介質中平面電磁波的相速、群速和能速 166
7.3.3 有耗介質中平面電磁波的相速、群速和能速 167
7.4 色散 168
本章小結 169
習題7 170
第8章 波的反射與折射 172
8.1 反射定律和折射定律 172
8.2 均勻平面波對分界面的垂直入射 173
8.2.1 對導電介質分界面的垂直入射 174
8.2.2 對理想導體表面的垂直入射 175
8.2.3 對理想介質分界面的垂直入射 177
8.3 均勻平面波對理想介質分界面的斜入射 179
8.3.1 垂直極化波的斜入射 180
8.3.2 平行極化波的斜入射 181
8.3.3 全反射、全折射 184
8.4 均勻平面波對導電介質分界面的斜入射 185
8.5 反射波的相位變化 187
8.6 各向異性介質中的平面電磁波 188
本章小結 189
習題8 190
第9章 導行電磁波 193
9.1 電磁波在均勻導波裝置中傳播的一般特性 193
9.1.1 電磁波在均勻導波裝置中的傳播 193
9.1.2 均勻導波裝置中的TEM波、TE波和TM波 195
9.1.3 均勻導波裝置中的導行波傳輸特性 197
9.2 TEM傳輸線 199
9.2.1 傳輸線方程及其時諧穩態解 199
9.2.2 傳輸線的傳輸特性參數 203
9.2.3 無耗傳輸線的工作狀態 205
9.3 矩形波導 211
9.3.1 矩形波導中的TM波 211
9.3.2 矩形波導中的TE波 212
9.3.3 矩形波導中的TE10波 214
9.4 圓柱形波導 218
9.4.1 圓柱形波導中的TM波 218
9.4.2 圓柱形波導中的TE波 220
9.5 導波系統中的功率傳輸與損耗 222
9.5.1 波導的功率傳輸和功率容量 222
9.5.2 波導的損耗和衰減 223
9.6 諧振腔 225
9.6.1 同軸諧振腔 225
9.6.2 矩形諧振腔 226
9.6.3 諧振腔的品質因數Q 227
9.7 介質波導和光纖簡介 228
9.7.1 介質波導 228
9.7.2 光纖 228
本章小結 230
習題9 231
第10章 輻射系統簡介 232
10.1 緩慢移動的加速點電荷的輻射 232
10.2 自由電荷的能量散射 236
10.3 束縛電荷輻射的散射 237
10.4 電偶極子天線的輻射 238
10.5 天線的輻射電阻 240
10.6 天線的增益 240
10.7 磁偶極子天線的輻射 241
本章小結 246
習題10 247
附錄A 重要的矢量公式 248
附錄B 計算雅可比行列式 250
附錄C 矢量D、H、E、B、P、M之間的關係 251
附錄D 相關的國際單位 252
附錄E 相關的物理常數 254
附錄F 中英文專業辭彙對照表 256
習題參考答案 267
參考文獻
