普通高等教育十一五国家级规划教材：电磁场与电磁波

作者: 苏东林著 , 陈爱新著 , 谢树果著

出版社: 高等教育出版社

出版时间: 2009-01

版次: 1

ISBN: 9787040239492

定价: 39.20

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 534页

字数: 850千字

正文语种: 简体中文

分类: 自然科学

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　　本书被评为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，系统讲述了电磁场基本定律、静态场、电磁能、低频电磁场、平面波、电磁波的反射和折射、电磁辐射等电磁场与电磁波的基础理论。书中侧重介绍电磁场与电磁波常用的基本概念和基本方法，同时具有较强的工程实用性。引言
第一章矢量分析
1.1标量场的梯度
1.1.1标量场的等值面
1.1.2标量场的梯度
1.1.3梯度的性质
1.1.4标量场梯度的物理意义
1.1.5例题
1.2矢量场的散度和高斯定理
1.2.1矢量场的场图
1.2.2矢量场的散度
1.2.3矢量场散度的性质
1.2.4矢量场散度的物理意义
1.2.5高斯定理
1.2.6拉普拉斯运算符
1.2.7例题
1.3矢量场的旋度和斯托克斯定理
1.3.1保守场和非保守场
1.3.2矢量场的旋度
1.3.3矢量场的旋度的性质
1.3.4矢量场旋度的物理意义
1.3.5斯托克斯定理
1.3.6例题
本章小结
习题
第二章自由空间中的电磁场定律
2.1基本定义
2.1.1电荷密度
2.1.2电流密度
2.1.3基本场量
2.2自由空间巾的电磁场定律
2.2.1场定律中符号的意义
2.2.2各电磁场定律的数学物理意义
2.2.3电磁场定律整体的物理意义
2.3积分形式电磁场定律的应用
本章小结
习题
第三章自由空间中的微分形式电磁场定律和边界条件
3.1微分形式电磁场定律
3.1.1微分形式电磁场定律的导出
3.1.2微分形式电磁场定律的数学物理意义
3.1.3微分形式电磁场定律整体的意义
3.1.4例题
3.2边界条件
3.2.1电磁场中的不连续界面
3.2.2边界条件
3.2.3边界条件的物理意义
3.3微分形式电磁场定律和边界条件的应用
3.3.1已知场分布求源分布
3.3.2已知源分布求场分布
本章小结
习题
第四章静电场的标量位
4.1静电场的标量位
4.1.1静电场标量位的引入
4.1.2标量位（电位）的物理意义
4.1.3电偶极子的电场和电位
4.1.4标量位的微分方程和边界条件
4.1.5泊松方程的解
4.2标量位的性质
4.2.1极值定理
4.2.2平均值定理
4.2.3唯一性定理
4.3唯一性定理的应用
4.3.1静电镜像法
*4.3.2电轴法
*4.4复变函数在静电场问題中的应用
4.4.1复电位（复位函数）
4.4.2保角变换（保角映射）
4.4.3许瓦兹-克瑞斯托弗尔变换
4.5静电场示意场图的画法
4.5.1静电场示意场图的作用
4.5.2绘制静电场示意场图的基本法则
4.5.3静电场示意场图实例
本章小结
本章附录式（4-99）的证明
习题
第五章静磁场的位函数
5.1静磁场的矢量位
5.1.1毕奥-沙伐定律
5.1.2磁场的矢量位
5.1.3例题
5.2静磁场的标量位
5.2.1磁标位
本章小结
习题
第六章分离变量法及位函数的远区多极子展开式
6.1静电位拉普拉斯方程的变量可分离解
6.1.1在直角坐标系中
6.1.2在柱坐标系中
6.1.3在球坐标系中
6.2静电场问题求解实例
6.2.1边界电位值已知的静电系统
6.2.2带有自然边界条件的静电系统
6.2.3带有电位导数边界条件的静电系统
6.2.4带有趋势性边界条件的静电系统
*6.3柱坐标系中三维拉普拉斯方程的分离变量解
6.4磁标位的方程和方程解族
6.4.1磁标位的方程和方程解族
6.4.2边界条件
6.4.3例题
6.5位函数在远区的多极子展开式
6.5.1静电标量位φ（r）的多极子展开式
6.5.2磁矢位A（r）的远区多极子展开式
本章小结
习题
第七章有物质存在时的宏观场定律
7.1物质极化的宏观模型
7.1.1极化的概念
7.1.2极化强度P
7.1.3极化电荷与电场高斯定律
7.1.4极化电流与修正的安培定律
7.2极化问题举例
7.2.1永久极化物体
7.2.2非永久极化物体
7.3物质磁化的安培电流模型
7.3.1物质磁化的机理
7.3.2磁化强度M
7.3.3磁化电流密度
7.3.4安培电流模型下的场定律
7.3.5永久磁化圆柱体的磁场
7.4物质磁化的磁荷模型
7.4.1物质磁化的机理
7.4.2磁荷模型下的磁化强度
7.4.3物质中的磁场高斯定律
7.4.4物质中的法拉第电磁感应定律
7.4.5永久磁化圆柱体的磁场
7.4.6有均匀磁介质的磁场系统
7.5物质巾的场量组成关系和场定律
7.5.1物质中的场量组成关系
7.5.2物质中的电磁场定律
本章小结
习题
第八章电磁场的能量和功率
8.1静电场和静磁场的能量
8.1.1静电场的能量
8.1.2静电场能计算举例
8.1.3静磁场的能量
8.1.4静磁场能计算举例
8.2坡印廷定理
8.2.1电磁场供给运动电磁荷的功率
8.2.2坡印廷定理
8.2.3坡印廷定理的单位分析
8.2.4坡印廷定理的物理解释
8.2.5对S和ψ的补充规定
8.2.6坡印廷定理在物质中的应用
8.3静态功率流与损耗
8.4物质巾的极化能和磁化能
8.4.1极化能和电能
8.4.2磁化能和磁能
8.4.3磁能计算举例
8.4.4物质宏观模型与坡印廷定理的关系
本章小结
习题
第九章时变场的低频特性
9.1平行板系统中的时变电磁场
9.1.1时变电磁场的严格解
9.1.2平行板系统的低频响应
9.2时变场的幂级数解法
9.3低频系统巾的场
9.3.1平行板系统
9.3.2单匝电感器
9.3.3多匝线圈
9.4电路理论与电磁场理论的关系
本章小结
习题
第十章平面电磁波
10.1自由空间巾的均匀平面波的时域解
10.1.1均匀平面波的电场和磁场时域解
10.1.2均匀平面波的传播特性
10.2正弦时变场
10.2.1复矢量
10.2.2复数形式的场定律
10.2.3复矢量乘积的物理意义
10.3正弦均匀平面波
10.3.1均匀平面波的频域解
10.3.2复数形式的坡印廷定理
10.3.3复数坡印廷定理与微波网络的关系
10.4平面波在有耗媒质中的传播
10.4.1导电媒质中的均匀平面波解
10.4.2半导电媒质中均匀平面波的传播
10.4.3良导体的趋肤效应
10.4.4相速、群速和色散
10.5电磁波的极化状态
10.5.1电场极化状态的概念
10.5.2极化方向的工程判断法
10.5.3波的分解与合成
10.6沿任意方向传播的均匀平面波
10.6.1波的数学表达式
10.6.2波的特性
*10.7无耗媒质中的非均匀平面波
*10.8频率极高时媒质中的波
10.8.1电介质中的波
10.8.2金属中的波
10.8.3电离层和等离子体中的波
本章小结
习题
第十一章平面波的反射与折射
11.1在自由空间与理想导体分界面处的反射现象
11.1.1正入射

11.1.2斜入射
11.2在两种理想介质分界面处的反射和折射现象
11.2.1垂直极化
11.2.2平行极化
*11.3导电媒质表面的反射和折射
11.3.1导电媒质中的实数折射角
11.3.2良导体中的透射功率
11.3.3导电表面的反射
11.4透波和吸波现象
11.4.1透波现象
*11.4.2吸波现象
本章小结
习题
第十二章电磁波的辐射
12.1时变场的位函数
12.1.1标量位和矢量位
12.1.2赫兹电矢量Πe
12.1.3时变场位函数方程的解
12.2时变电偶极子的辐射
12.2.1时变电偶极子的电磁场量
12.2.2时变电偶极子场的分析
12.3时变磁偶极子的辐射
12.3.1通过复数矢量位A（r）求电磁场
12.3.2使用电磁对偶原理求电磁场
*12.4缝隙元的辐射
*12.5半波天线
12.6天线阵
*12.7线天线电磁场的精确计算
*12.8天线的输入功率和输入阻抗
本章小结
习題
*第十三章电磁场的基本定理
13.1格林定理
13.1.1标量格林定理
13.1.2广义格林定理
13.1.3矢量格林定理
13.2亥姆霍兹定理
13.3静态场的几个定理
13.3.1标量位φ的唯一性定理
13.3.2平均值定理
13.3.3无极值定理
13.3.4汤姆逊（Thomson）定理
13.3.5恩绍（Earnshaw）定理
13.3.6矢量位A的唯一性定理
13.4时变场的唯一性定理
13.5坡印廷定理
13.6电磁力的定理——麦克斯韦定理
13.7相似原理
13.8二重性原理和电磁对偶原理
13.9等效原理
13.10感应定理
13.11互易定理
13.12天线远场定理
13.13基尔霍夫-惠更斯（Kirchhoff-Huygcns）原理
13.14费马原理
附录A电磁学常用量量纲分析
附录B矢量运算及常用的矢量公式
附录C坐标系的有关概念
附录D立体角的有关概念
附录E级数展开的有关概念
附录F基尔霍夫积分求解时变场位函数方程的解
参考文献
内容简介:
　　本书被评为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，系统讲述了电磁场基本定律、静态场、电磁能、低频电磁场、平面波、电磁波的反射和折射、电磁辐射等电磁场与电磁波的基础理论。书中侧重介绍电磁场与电磁波常用的基本概念和基本方法，同时具有较强的工程实用性。
目录:
引言
第一章矢量分析
1.1标量场的梯度
1.1.1标量场的等值面
1.1.2标量场的梯度
1.1.3梯度的性质
1.1.4标量场梯度的物理意义
1.1.5例题
1.2矢量场的散度和高斯定理
1.2.1矢量场的场图
1.2.2矢量场的散度
1.2.3矢量场散度的性质
1.2.4矢量场散度的物理意义
1.2.5高斯定理
1.2.6拉普拉斯运算符
1.2.7例题
1.3矢量场的旋度和斯托克斯定理
1.3.1保守场和非保守场
1.3.2矢量场的旋度
1.3.3矢量场的旋度的性质
1.3.4矢量场旋度的物理意义
1.3.5斯托克斯定理
1.3.6例题
本章小结
习题
第二章自由空间中的电磁场定律
2.1基本定义
2.1.1电荷密度
2.1.2电流密度
2.1.3基本场量
2.2自由空间巾的电磁场定律
2.2.1场定律中符号的意义
2.2.2各电磁场定律的数学物理意义
2.2.3电磁场定律整体的物理意义
2.3积分形式电磁场定律的应用
本章小结
习题
第三章自由空间中的微分形式电磁场定律和边界条件
3.1微分形式电磁场定律
3.1.1微分形式电磁场定律的导出
3.1.2微分形式电磁场定律的数学物理意义
3.1.3微分形式电磁场定律整体的意义
3.1.4例题
3.2边界条件
3.2.1电磁场中的不连续界面
3.2.2边界条件
3.2.3边界条件的物理意义
3.3微分形式电磁场定律和边界条件的应用
3.3.1已知场分布求源分布
3.3.2已知源分布求场分布
本章小结
习题
第四章静电场的标量位
4.1静电场的标量位
4.1.1静电场标量位的引入
4.1.2标量位（电位）的物理意义
4.1.3电偶极子的电场和电位
4.1.4标量位的微分方程和边界条件
4.1.5泊松方程的解
4.2标量位的性质
4.2.1极值定理
4.2.2平均值定理
4.2.3唯一性定理
4.3唯一性定理的应用
4.3.1静电镜像法
*4.3.2电轴法
*4.4复变函数在静电场问題中的应用
4.4.1复电位（复位函数）
4.4.2保角变换（保角映射）
4.4.3许瓦兹-克瑞斯托弗尔变换
4.5静电场示意场图的画法
4.5.1静电场示意场图的作用
4.5.2绘制静电场示意场图的基本法则
4.5.3静电场示意场图实例
本章小结
本章附录式（4-99）的证明
习题
第五章静磁场的位函数
5.1静磁场的矢量位
5.1.1毕奥-沙伐定律
5.1.2磁场的矢量位
5.1.3例题
5.2静磁场的标量位
5.2.1磁标位
本章小结
习题
第六章分离变量法及位函数的远区多极子展开式
6.1静电位拉普拉斯方程的变量可分离解
6.1.1在直角坐标系中
6.1.2在柱坐标系中
6.1.3在球坐标系中
6.2静电场问题求解实例
6.2.1边界电位值已知的静电系统
6.2.2带有自然边界条件的静电系统
6.2.3带有电位导数边界条件的静电系统
6.2.4带有趋势性边界条件的静电系统
*6.3柱坐标系中三维拉普拉斯方程的分离变量解
6.4磁标位的方程和方程解族
6.4.1磁标位的方程和方程解族
6.4.2边界条件
6.4.3例题
6.5位函数在远区的多极子展开式
6.5.1静电标量位φ（r）的多极子展开式
6.5.2磁矢位A（r）的远区多极子展开式
本章小结
习题
第七章有物质存在时的宏观场定律
7.1物质极化的宏观模型
7.1.1极化的概念
7.1.2极化强度P
7.1.3极化电荷与电场高斯定律
7.1.4极化电流与修正的安培定律
7.2极化问题举例
7.2.1永久极化物体
7.2.2非永久极化物体
7.3物质磁化的安培电流模型
7.3.1物质磁化的机理
7.3.2磁化强度M
7.3.3磁化电流密度
7.3.4安培电流模型下的场定律
7.3.5永久磁化圆柱体的磁场
7.4物质磁化的磁荷模型
7.4.1物质磁化的机理
7.4.2磁荷模型下的磁化强度
7.4.3物质中的磁场高斯定律
7.4.4物质中的法拉第电磁感应定律
7.4.5永久磁化圆柱体的磁场
7.4.6有均匀磁介质的磁场系统
7.5物质巾的场量组成关系和场定律
7.5.1物质中的场量组成关系
7.5.2物质中的电磁场定律
本章小结
习题
第八章电磁场的能量和功率
8.1静电场和静磁场的能量
8.1.1静电场的能量
8.1.2静电场能计算举例
8.1.3静磁场的能量
8.1.4静磁场能计算举例
8.2坡印廷定理
8.2.1电磁场供给运动电磁荷的功率
8.2.2坡印廷定理
8.2.3坡印廷定理的单位分析
8.2.4坡印廷定理的物理解释
8.2.5对S和ψ的补充规定
8.2.6坡印廷定理在物质中的应用
8.3静态功率流与损耗
8.4物质巾的极化能和磁化能
8.4.1极化能和电能
8.4.2磁化能和磁能
8.4.3磁能计算举例
8.4.4物质宏观模型与坡印廷定理的关系
本章小结
习题
第九章时变场的低频特性
9.1平行板系统中的时变电磁场
9.1.1时变电磁场的严格解
9.1.2平行板系统的低频响应
9.2时变场的幂级数解法
9.3低频系统巾的场
9.3.1平行板系统
9.3.2单匝电感器
9.3.3多匝线圈
9.4电路理论与电磁场理论的关系
本章小结
习题
第十章平面电磁波
10.1自由空间巾的均匀平面波的时域解
10.1.1均匀平面波的电场和磁场时域解
10.1.2均匀平面波的传播特性
10.2正弦时变场
10.2.1复矢量
10.2.2复数形式的场定律
10.2.3复矢量乘积的物理意义
10.3正弦均匀平面波
10.3.1均匀平面波的频域解
10.3.2复数形式的坡印廷定理
10.3.3复数坡印廷定理与微波网络的关系
10.4平面波在有耗媒质中的传播
10.4.1导电媒质中的均匀平面波解
10.4.2半导电媒质中均匀平面波的传播
10.4.3良导体的趋肤效应
10.4.4相速、群速和色散
10.5电磁波的极化状态
10.5.1电场极化状态的概念
10.5.2极化方向的工程判断法
10.5.3波的分解与合成
10.6沿任意方向传播的均匀平面波
10.6.1波的数学表达式
10.6.2波的特性
*10.7无耗媒质中的非均匀平面波
*10.8频率极高时媒质中的波
10.8.1电介质中的波
10.8.2金属中的波
10.8.3电离层和等离子体中的波
本章小结
习题
第十一章平面波的反射与折射
11.1在自由空间与理想导体分界面处的反射现象
11.1.1正入射

11.1.2斜入射
11.2在两种理想介质分界面处的反射和折射现象
11.2.1垂直极化
11.2.2平行极化
*11.3导电媒质表面的反射和折射
11.3.1导电媒质中的实数折射角
11.3.2良导体中的透射功率
11.3.3导电表面的反射
11.4透波和吸波现象
11.4.1透波现象
*11.4.2吸波现象
本章小结
习题
第十二章电磁波的辐射
12.1时变场的位函数
12.1.1标量位和矢量位
12.1.2赫兹电矢量Πe
12.1.3时变场位函数方程的解
12.2时变电偶极子的辐射
12.2.1时变电偶极子的电磁场量
12.2.2时变电偶极子场的分析
12.3时变磁偶极子的辐射
12.3.1通过复数矢量位A（r）求电磁场
12.3.2使用电磁对偶原理求电磁场
*12.4缝隙元的辐射
*12.5半波天线
12.6天线阵
*12.7线天线电磁场的精确计算
*12.8天线的输入功率和输入阻抗
本章小结
习題
*第十三章电磁场的基本定理
13.1格林定理
13.1.1标量格林定理
13.1.2广义格林定理
13.1.3矢量格林定理
13.2亥姆霍兹定理
13.3静态场的几个定理
13.3.1标量位φ的唯一性定理
13.3.2平均值定理
13.3.3无极值定理
13.3.4汤姆逊（Thomson）定理
13.3.5恩绍（Earnshaw）定理
13.3.6矢量位A的唯一性定理
13.4时变场的唯一性定理
13.5坡印廷定理
13.6电磁力的定理——麦克斯韦定理
13.7相似原理
13.8二重性原理和电磁对偶原理
13.9等效原理
13.10感应定理
13.11互易定理
13.12天线远场定理
13.13基尔霍夫-惠更斯（Kirchhoff-Huygcns）原理
13.14费马原理
附录A电磁学常用量量纲分析
附录B矢量运算及常用的矢量公式
附录C坐标系的有关概念
附录D立体角的有关概念
附录E级数展开的有关概念
附录F基尔霍夫积分求解时变场位函数方程的解
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