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电磁场与电磁波(第2版)


作者:
主编 苏东林 副主编 陈爱新 谢树果
定价:
59.00 元
版面字数:
690.00千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
页数:
472
最新
印次时间:
2026年09月
ISBN:
978-7-04-067469-9
物料号:
67469-00
出版时间:
2026-10-08
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)

本书是国家级一流本科课程配套教材,被评为“十四五”普通高等教育本科国家级规划教材。 全书共13章,内容涵盖矢量分析、自由空间中的电磁场定律、自由空间中的微分形式电磁场定律和边界条件、静电场的标量位、分离变量法及位函数的远区多极子展开式、静磁场的位函数、有物质存在时的宏观场定律、电磁场的能量和功率、时变场的低频特性、平面电磁波、平面波的反射与透射、电磁波的辐射、电磁场的基本定理。第1章“矢量分析”是电磁场与电磁波的数学基础,第9章“时变场的低频特性”揭示电路理论与电磁场理论的本质关系,第13章“电磁场的基本定理”(以二维码形式呈现)给出电磁场理论中的主要定理和原理以备参考。其他章节按知识内容大致可分为四部分:第一部分为“自由空间中的电磁场定律”(第2章和第3章),第二部分为“静态场及其分析方法”(第4章~第6章),第三部分为“物质中的电磁场定律及功-能关系”(第7章和第8章),第四部分为“电磁波及其规律特性”(第10章~第12章)。 本书侧重介绍电磁场与电磁波的基本概念、基础理论和基本方法,同时具有较强的工程实用性。可作为普通高等学校电子信息类专业本科生教材,也可供相关专业研究生、教师及工程技术人员参考。
  • 目录
    • 前辅文
      • 引言
        • 第1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2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 自由空间中的电磁场定律
                                                          • 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3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4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
                                                                                                            • 4.4 静电场示意场图的画法
                                                                                                              • 4.4.1 静电场示意场图的作用
                                                                                                                • 4.4.2 绘制静电场示意场图的基本法则
                                                                                                                  • 4.4.3 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5章 分离变量法及位函数的远区多极子展开式
                                                                                                                        • 5.1 静电位拉普拉斯方程的变量可分离解
                                                                                                                          • 5.1.1 在直角坐标系中
                                                                                                                            • 5.1.2 在柱坐标系中
                                                                                                                              • 5.1.3 在球坐标系中
                                                                                                                              • 5.2 静电场问题求解实例
                                                                                                                                • 5.2.1 边界电位值已知的静电系统
                                                                                                                                  • 5.2.2 带有自然边界条件的静电系统
                                                                                                                                    • 5.2.3 带有电位导数边界条件的静电系统
                                                                                                                                      • 5.2.4 带有趋势性边界条件的静电系统
                                                                                                                                      • 5.3 位函数在远区的多极子展开式
                                                                                                                                        • 本章小结
                                                                                                                                          • 习题
                                                                                                                                          • 第6章 静磁场的位函数
                                                                                                                                            • 6.1 静磁场的矢量位
                                                                                                                                              • 6.1.1 毕奥—萨伐尔定律
                                                                                                                                                • 6.1.2 磁场的矢量位
                                                                                                                                                  • 6.1.3 例题
                                                                                                                                                  • 6.2 静磁场的标量位
                                                                                                                                                    • 6.3 磁标位的方程和方程解族
                                                                                                                                                      • 6.3.1 磁标位的方程和方程解族
                                                                                                                                                        • 6.3.2 边界条件
                                                                                                                                                          • 6.3.3 例题
                                                                                                                                                          • 6.4 磁矢位A(r)的远区多极子展开式
                                                                                                                                                            • 本章小结
                                                                                                                                                              • 习题
                                                                                                                                                              • 第7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 物质中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8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w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 物质中的极化能和磁化能
                                                                                                                                                                                                                                  • 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9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 低频系统中的场
                                                                                                                                                                                                                                                    • 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10章 平面电磁波
                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.1 自由空间中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
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第11章 平面波的反射与透射
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 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透射现象
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 11.2.1 垂直极化
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 11.2.2 平行极化
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 11.3 透波和吸波现象
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 第12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∏e
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 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Ã(r)求电磁场
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 12.3.2 使用电磁对偶原理求电磁场
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 12.4 天线阵
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第13章 电磁场的基本定理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 附录 电磁场基础知识复习
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 参考文献

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        相关图书