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工程电磁场原理(第三版)

“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材

作者:
倪光正
定价:
42.80 元
版面字数:
500千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
3
最新版次
印刷时间:
2025年
ISBN:
978-7-04-046030-8
物料号:
46030-00
出版时间:
2016-09-20
读者对象:
高等教育
一级分类:
电气/电子信息/自动化类
二级分类:
电子电气类核心课程
三级分类:
电磁场(电磁场与电磁波)

《工程电磁场原理》(第三版)源于教育部高等教育面向21 世纪教学内容和课程体系改革计划的研究成果,其第1 版是面向21 世纪课程教材,同时还被列入普通高等教育“十五”国家级教材规划。第2 版继续被列入普通高等教育“十一五”“十二五”国家级教材规划,以及教育部“2011 年度普通高等教育精品教材”。全书体系面向高等工程教育,以电气信息类学生拓宽专业培养口径为立足点,依循日益发展的电磁场工程学科与相关学科融合的特点,突出强电与弱电的结合,电磁理论与工程实践的结合,较好地处理了与物理学中电磁学的关系,并引入“工程应用示例”,专题展示了电磁场与前沿科学、工程技术之间的结合点。全书主要内容为:电磁场的数学物理基础、静态电磁场Ⅰ(静电场)、静态电磁场Ⅱ(恒定电流的电场和磁场)、动态电磁场Ⅰ(基本理论与准静态电磁场)、动态电磁场Ⅱ(电磁辐射与电磁波)和电磁场数值分析与综合专题导引。

  《工程电磁场原理》(第三版)可供普通高等学校电气信息类专业作为“电磁场&rdquo

  • 目录
    • 前辅文
      • 引言
        • 1. 电磁现象的研究•电磁场理论的建立
          • 2. 场的描述
            • 3. 电磁场学科与电磁场工程
              • 4. 课程体系与内容的考虑
              • 第1章 电磁场的数学物理基础
                • 1.1 电磁场物理模型的构成
                  • 1.1.1 电磁场的基本物理量——源量和场量
                    • 1.1.2 电磁场中的媒质及其电磁性能参数
                    • 1.2 矢量分析
                      • 1.2.1 矢量代数
                        • 1.2.2 坐标系统
                          • 1.2.3 矢量积分
                            • 1.2.4 标量场的梯度
                              • 1.2.5 矢量场的散度
                                • 1.2.6 矢量场的旋度
                                • 1.3 场论基础
                                  • 1.3.1 散度定理
                                    • 1.3.2 斯托克斯定理
                                      • 1.3.3 无散场与无旋场
                                        • 1.3.4 亥姆霍兹定理
                                        • 1.4 电磁场的基本规律——麦克斯韦方程组
                                          • 1.4.1 电磁感应定律
                                            • 1.4.2 全电流定律
                                              • 1.4.3 麦克斯韦方程组
                                              • 习题
                                                • 提要
                                                • 第2章 静态电磁场Ⅰ:静电场
                                                  • 2.1 基本方程与场的特性
                                                    • 2.1.1 静电场的基本方程
                                                      • 2.1.2 真空中的高斯定理•静电场的有散性
                                                        • 2.1.3 静电场的无旋性
                                                        • 2.2 自由空间中的电场
                                                          • 2.2.1 自由空间中的E和φ
                                                            • 2.2.2 场分布:基于场量E的分析
                                                              • 2.2.3 场分布:基于位函数φ的分析
                                                                • 2.2.4 电场线和等位面(线)
                                                                • 2.3 导体和电介质
                                                                  • 2.3.1 静电场中的导体
                                                                    • 2.3.2 静电场中的电介质•电介质的极化
                                                                    • 2.4 电介质中的电场
                                                                      • 2.4.1 电介质中的高斯定理
                                                                        • 2.4.2 介电常数•击穿场强
                                                                          • 2.4.3 不同媒质分界面上的边界条件
                                                                          • 2.5 边值问题
                                                                            • 2.5.1 数学模型——边值问题
                                                                              • 2.5.2 直接积分法
                                                                                • 2.5.3 分离变量法
                                                                                  • 2.5.4 静电场解的唯一性
                                                                                  • 2.6 镜像法
                                                                                    • 2.6.1 点电荷与无限大接地导电平面系统的电场
                                                                                      • 2.6.2 电轴与无限大接地导电平面系统的电场
                                                                                        • 2.6.3 电轴法
                                                                                          • 2.6.4 点电荷与无限大介质平面系统的电场
                                                                                            • 2.6.5 点电荷与导体球系统的电场
                                                                                            • 2.7 数值计算方法——有限差分法
                                                                                              • 2.7.1 引言
                                                                                                • 2.7.2 差分与差商
                                                                                                  • 2.7.3 有限差分法(FDM)
                                                                                                  • 2.8 电容•部分电容
                                                                                                    • 2.8.1 两导体系统的电容
                                                                                                      • 2.8.2 多导体系统的电荷与电位•部分电容
                                                                                                        • 2.8.3 静电屏蔽
                                                                                                        • 2.9 静电场能量
                                                                                                          • 2.9.1 带电体系统中的静电场能量
                                                                                                            • 2.9.2 静电能量的分布及其分布密度
                                                                                                            • 2.10 电场力
                                                                                                              • *2.11 工程应用示例
                                                                                                                • 2.11.1 分裂导线系统
                                                                                                                  • 2.11.2 避雷线(架空地线)
                                                                                                                    • 2.11.3 屏蔽电极
                                                                                                                    • 习题
                                                                                                                      • 提要
                                                                                                                      • 第3章 静态电磁场Ⅱ:恒定电流的电场和磁场
                                                                                                                        • 3.1 恒定电场的基本方程与场的特性
                                                                                                                          • 3.1.1 恒定电场的基本方程•无散、无旋场
                                                                                                                            • 3.1.2 电功率•电动势
                                                                                                                              • 3.1.3 不同媒质分界面上的边界条件
                                                                                                                              • 3.2 恒定电场与静电场的比拟•接地系统
                                                                                                                                • 3.2.1 静电比拟
                                                                                                                                  • 3.2.2 接地电阻
                                                                                                                                    • 3.2.3 跨步电压
                                                                                                                                    • 3.3 恒定磁场的基本方程与场的特性
                                                                                                                                      • 3.3.1 恒定磁场的基本方程
                                                                                                                                        • 3.3.2 真空中的安培环路定律•恒定磁场的有旋性
                                                                                                                                          • 3.3.3 磁通连续性原理•恒定磁场的无散性
                                                                                                                                            • 3.3.4 毕奥-萨伐尔定律
                                                                                                                                            • 3.4 自由空间中的磁场
                                                                                                                                              • 3.4.1 场分布:基于场量B的分析
                                                                                                                                                • 3.4.2 场分布:基于矢量磁位A的分析
                                                                                                                                                  • 3.4.3 场分布:基于标量磁位φm的分析
                                                                                                                                                    • 3.4.4 磁场线
                                                                                                                                                    • 3.5 媒质中的磁场
                                                                                                                                                      • 3.5.1 媒质磁化
                                                                                                                                                        • 3.5.2 磁场强度H•一般形式的安培环路定律
                                                                                                                                                          • 3.5.3 不同媒质分界面上的边界条件
                                                                                                                                                            • 3.5.4 场分布:基于场量H的分析;边值问题;镜像法
                                                                                                                                                            • 3.6 电感
                                                                                                                                                              • 3.6.1 自感
                                                                                                                                                                • 3.6.2 互感
                                                                                                                                                                  • 3.6.3 线形回路的电感
                                                                                                                                                                  • 3.7 磁场能量
                                                                                                                                                                    • 3.7.1 载流回路系统中的磁场能量
                                                                                                                                                                      • 3.7.2 磁场能量的分布及其分布密度
                                                                                                                                                                      • 3.8 磁场力
                                                                                                                                                                        • *3.9 工程应用示例
                                                                                                                                                                          • 3.9.1 电磁探测
                                                                                                                                                                            • 3.9.2 电机的齿槽结构
                                                                                                                                                                              • 3.9.3 磁悬浮技术
                                                                                                                                                                              • 习题
                                                                                                                                                                                • 提要
                                                                                                                                                                                • 第4章 动态电磁场Ⅰ:基本理论与准静态电磁场
                                                                                                                                                                                  • 4.1 动态电磁场的基本方程与边界条件
                                                                                                                                                                                    • 4.1.1 动态电磁场的基本方程
                                                                                                                                                                                      • 4.1.2 动态电磁场的边界条件
                                                                                                                                                                                      • 4.2 时谐电磁场
                                                                                                                                                                                        • 4.2.1 时谐电磁场的复数表示
                                                                                                                                                                                          • 4.2.2 有损媒质的复数表示
                                                                                                                                                                                          • 4.3 电磁场能量•坡印廷定理
                                                                                                                                                                                            • 4.4 电磁位
                                                                                                                                                                                              • 4.4.1 电磁位•洛伦兹规范
                                                                                                                                                                                                • 4.4.2 非齐次波动方程
                                                                                                                                                                                                  • 4.4.3 电磁位的积分解
                                                                                                                                                                                                  • 4.5 准静态电磁场
                                                                                                                                                                                                    • 4.5.1 电准静态场与磁准静态场
                                                                                                                                                                                                      • 4.5.2 导电媒质中自由电荷的弛豫过程
                                                                                                                                                                                                        • 4.5.3 导电媒质中的磁扩散•磁屏蔽
                                                                                                                                                                                                          • 4.5.4 集肤效应•涡流
                                                                                                                                                                                                          • *4.6 工程应用示例
                                                                                                                                                                                                            • 4.6.1 多股并列导线的组合、换位
                                                                                                                                                                                                              • 4.6.2 远场涡流检测技术
                                                                                                                                                                                                                • 4.6.3 感应加热
                                                                                                                                                                                                                • 习题
                                                                                                                                                                                                                  • 提要
                                                                                                                                                                                                                  • 第5章 动态电磁场Ⅱ:电磁辐射与电磁波
                                                                                                                                                                                                                    • 5.1 电磁辐射
                                                                                                                                                                                                                      • 5.1.1 电偶极子的电磁场
                                                                                                                                                                                                                        • 5.1.2 近场与远场
                                                                                                                                                                                                                          • 5.1.3 方向图
                                                                                                                                                                                                                            • 5.1.4 线天线与天线阵
                                                                                                                                                                                                                              • 5.1.5 天线的互易性
                                                                                                                                                                                                                                • 5.1.6 电磁波频谱
                                                                                                                                                                                                                                • 5.2 理想介质中的均匀平面电磁波
                                                                                                                                                                                                                                  • 5.2.1 波动方程及其解
                                                                                                                                                                                                                                    • 5.2.2 均匀平面电磁波的物理意义
                                                                                                                                                                                                                                      • 5.2.3 波矢量
                                                                                                                                                                                                                                      • 5.3 均匀平面电磁波的反射与透射
                                                                                                                                                                                                                                        • 5.3.1 反射定律与透射定律
                                                                                                                                                                                                                                          • 5.3.2 反射系数与透射系数
                                                                                                                                                                                                                                            • 5.3.3 垂直入射电磁波的反射与透射
                                                                                                                                                                                                                                            • 5.4 琼斯矢量和琼斯矩阵
                                                                                                                                                                                                                                              • 5.4.1 琼斯矢量
                                                                                                                                                                                                                                                • 5.4.2 波的极化
                                                                                                                                                                                                                                                  • 5.4.3 琼斯矩阵
                                                                                                                                                                                                                                                    • 5.4.4 均匀平面电磁波在各向异性介质中的传播
                                                                                                                                                                                                                                                    • 5.5 有损媒质中的均匀平面电磁波
                                                                                                                                                                                                                                                      • 5.5.1 波动方程及其解
                                                                                                                                                                                                                                                        • 5.5.2 传播系数与波阻抗
                                                                                                                                                                                                                                                          • 5.5.3 低损耗介质情况
                                                                                                                                                                                                                                                            • 5.5.4 良导体情况
                                                                                                                                                                                                                                                              • 5.5.5 电磁屏蔽
                                                                                                                                                                                                                                                              • 5.6 导引电磁波
                                                                                                                                                                                                                                                                • 5.6.1 均匀传输线
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 5.6.2 平行板波导
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 5.6.3 矩形波导与谐振腔
                                                                                                                                                                                                                                                                    • *5.7 工程应用示例
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 5.7.1 电磁环境与电磁兼容技术
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 5.7.2 生物电磁场
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 5.7.3 感应测井技术
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 5.7.4 探地雷达
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 5.7.5 电场和磁场的光学测量法
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 提要
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 第6章 电磁场数值分析与综合专题导引
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 6.1 电磁场数值分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 6.1.1 电磁场数值分析的任务和内容
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 6.1.2 有限元法
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 6.1.3 时域有限差分法
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 6.1.4 优化模拟电荷法
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 6.2 电磁场逆问题的数值分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 6.2.1 优化算法
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 6.2.2 计算实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 附录
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 附录一 坐标系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 附录二 矢量分析公式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 附录三 部分材料的参数和物理常数
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 附录四 有限差分法(FDM)计算程序
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 附录五 贝塞尔函数
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 附5.1 第一类和第二类贝塞尔函数的定义,及其相关函数曲线之图示
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 附5.2 第一类和第二类变形贝塞尔函数的定义,及其相关函数曲线之图示
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 习题答案
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 索引
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                              相关图书