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電磁場與電磁波

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本書共11章，主要講述電磁場與電磁波的基本理論和計算方法，內容包括：矢量分析、靜電場、恒定磁場、恒定電場、靜態場邊值型問題的解法、交變電磁場、平面波在無界媒質中的傳播、電磁波的反射與折射、雙導體傳輸線——TEM波傳輸系統、波導——TE波、TM波傳輸系統、電磁波輻射。

目錄主要符號、常用參量及矢量表示式第1章矢量分析 1 1.1 標量場與矢量場 1 1.2 矢量的運算 2 1.3 矢量的通量、散度 6 1.4 高斯定理 8 1.5 矢量的環流量、旋度 9 1.6 斯托克斯定理 11 1.7 標量場的梯度 12 1.8 亥姆霍茲定理 14 習題 16 第2章靜電場 18 2.1 靜電場的散度方程及旋度方程 18 2.2 電位及電位梯度 26 2.3 拉普拉斯方程及泊松方程 28 2.4 電偶極子 30 2.5 靜電場中的導體 32 2.6 靜電場中的介質 33 2.7 靜電場的邊界條件 36 2.8 導體系統的電容 39 2.9 靜電場能量與靜電力 43 2.10 δ函數及其相關性質 50 習題 51 第3章恒定磁場 54 3.1 恒定磁場的散度方程及旋度方程 54 3.2 矢量磁位A與標量磁位φm 60 3.3 磁偶極子 62 3.4 恒定磁場中的磁介質 64 3.5 恒定磁場的邊界條件 66 3.6 自電感和互電感 68 3.7 磁場能量和磁場力 73 習題 77 第4章恒定電場 81 4.1 電流密度 81 4.2 電流連續性方程 82 4.3 恒定電場為無旋場 83 4.4 導電媒質中的能量損耗 84 4.5 恒定電場的邊界條件 85 4.6 恒定電場與靜電場的比擬 86 4.7 考慮介質損耗的電容器 90 習題 91 第5章靜態場邊值型問題的解法 93 5.1 靜電場的邊值型問題 93 5.2 唯一性定理 93 5.3 直接積分求解一維場 96 5.4 分離變量法求解二維場、三維場 98 5.5 鏡像法 118 5.6 保角變換法 131 5.7 有限差分法數值計算法 139 5.8 格林函數及格林第一、第二恒等式 142 習題 144 第6章變變電磁場 147 6.1 關于麥克斯韋方程 147 6.2 電磁感應定律與麥克斯韋第二方程 147 6.3 安培環路定律與麥克斯韋第一方程 149 6.4 高斯定律與麥克斯韋第三方程 152 6.5 麥克斯韋第四方程 152 6.6 麥克斯韋方程組和輔助方程 154 6.7 復數形式的麥克斯韋方程 155 6.8 交變場的邊界條件 158 6.9 坡印亭定理及坡印亭矢量 161 6.10 交變場的位與場 167 6.11 關于洛倫茲規范 170 習題 172 第7章平面撞在無界媒質申的傳播 174 7.1 波動方程及其解 174 7.2 理想介質中的平面波 177 7.3 電磁波的極化（偏振） 184 7.4 導電媒質中的平面波 188 7.5 損耗角正切tanδ與媒質分類 191 7.6 良介質中的平面波 192 7.7 良導體中的平面波 194 7.8 趨膚效應 196 7.9 良導體的交流阻抗（率）Zs 197 7.10 導電媒質的損耗功率 201 7.11 色散媒質、色散失真及正常色散、反常色散 202 7.12 鐵氧體中的電磁波 205 習題 211 第8章電磁波的反射與折射 214 8.1 平面波垂直入射到理想導體表面 214 8.2 平面波垂直入射到理想介質分界面 217 8.3 平面波斜射到理想導體表面 221 8.4 平面波斜射到理想介質分界面 225 8.5 導電媒質分界面上波的反射和折射 243 8.6 平面波垂直入射到多層介質分界面 245 8.7 關于菲涅耳公式（R、T）定義的多樣性 247 習題 251 第9章雙導體傳輸線——TEM波傳輸系統 254 9.1 常見傳輸線類型及其傳輸模式 254 9.2 TEM 波波動方程的特點 255 9.3 平行導體板傳輸系統 256 9.4 雙線傳輸線 259 9.5 同軸線 274 9.6 有損耗傳輸線中的"偽"TEM波 278 習題 279 第10章波導——TE波、TM波傳輸系統 281 10.1 短形波導 281 10.2 圓波導 298 10.3 同軸線中的高次模 308 習題 310 第11章電磁波輻射 312 11.1 交變場的滯后位 312 11.2 電偶極子 317 11.3 磁偶極子 324 11.4 對稱振子天線及天線陣概念 327 11.5 對偶定理 334 習題 337 參考文獻 340 附錄三種坐標系常用公式 341 部分習題答案 345

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