电磁场与电磁波【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

电磁场与电磁波PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章　矢量分析1

1.1　三种常用坐标系1

1.1.1　坐标系构成1

1.1.2　坐标变量代换2

1.2　标量场与矢量场3

1.2.1　标量场4

1.2.2　矢量场4

1.3　描述标量场分布和变化规律的物理量5

1.3.1　等值面5

1.3.2　方向导数6

1.3.3　梯度7

1.4　描述矢量场分布和变化规律的物理量8

1.4.1　矢量线8

1.4.2　通量和散度9

1.4.3　环量和旋度12

1.5　亥姆霍兹定理14

本章小结15

习题16

第2章　静电场18

2.1 电场强度18

2.1.1 电荷密度18

2.1.2　库仑定律19

2.1.3　电场强度20

2.2　静电场的高斯定理和散度21

2.2.1　真空中的高斯定理和散度21

2.2.2　电介质中高斯定理和散度24

2.3　静电场的环路定理、旋度和电位28

2.4　静电场的基本方程31

2.4.1　场矢量基本方程32

2.4.2　电位的基本方程32

2.5　静电场的边界条件33

2.5.1　电位移矢量的边界条件33

2.5.2　电场强度矢量的边界条件34

2.5.3　电位的边界条件35

2.6　导体系统的电容36

2.6.1　电容的定义36

2.6.2 电容的计算37

2.7　静电场能量与能量密度38

本章小结40

习题41

第3章　静态场问题的解法44

3.1　静态场问题的类型44

3.1.1　分布型问题44

3.1.2　边值型问题44

3.2 唯一性定理45

3.2.1　格林公式45

3.2.2　唯一性定理46

3.3　静态场问题的解析解法46

3.3.1　镜像法46

3.3.2　分离变量法50

3.4　基于MATLAB的静态场问题的数值解法54

3.4.1　分布型问题的数值解法55

3.4.2　边值型问题的数值解法58

本章小结65

习题65

第4章　恒定电流的电场和磁场67

4.1　恒定电场理论67

4.1.1　电流及电流密度67

4.1.2　欧姆定律和焦耳定律68

4.1.3　恒定电场的基本方程71

4.1.4　恒定电场的边界条件73

4.2　恒定电场与静电场比较74

4.3　恒定磁场理论76

4.3.1　恒定磁场的实验定律和磁感应强度76

4.3.2　恒定磁场的基本方程78

4.3.3　矢量磁位81

4.3.4　标量磁位82

4.3.5　恒定磁场的边界条件85

本章小结87

习题89

第5章　时变电磁场92

5.1　麦克斯韦方程组92

5.1.1　电流连续性方程92

5.1.2　电磁感应定律93

5.1.3　位移电流94

5.1.4　麦克斯韦方程组96

5.2　时变电磁场的边界条件98

5.2.1　场矢量D和B的法向分量的边界条件98

5.2.2　场矢量E和H的切向分量的边界条件99

5.3　复数形式的麦克斯韦方程组101

5.3.1　谐变场量的复数表示101

5.3.2　时谐场下麦克斯韦方程组的复数形式102

5.3.3　时谐场下媒质及复介电常数104

5.4　波动方程105

5.5　电磁场能量与能流107

5.5.1　坡印廷定理107

5.5.2　坡印廷定理的复数形式110

本章小结112

习题113

第6章　各向同性媒质中的平面电磁波115

6.1　理想介质中的均匀平面电磁波115

6.1.1　均匀平面波的场解115

6.1.2　均匀平面波的极化120

6.2　沿任意方向传播的平面电磁波124

6.2.1　平面波的一般表达式124

6.2.2　平面波的视在相速126

6.3　有损耗媒质中的均匀平面波126

6.3.1　均匀平面波的电磁场126

6.3.2　传播常数和波阻抗的意义127

6.3.3　低损耗媒质中的平面波128

6.3.4　良导电媒质中的均匀平面波129

6.4　电磁波的色散132

本章小结135

习题136

第7章　均匀平面电磁波的反射和透射137

7.1　均匀平面波对平面分界面的垂直入射137

7.1.1　对理想导体的垂直入射137

7.1.2　对理想介质的垂直入射139

7.2　均匀平面波对多层媒质分界面的垂直入射143

7.2.1　多层媒质中的电磁波及边界条件143

7.2.2　等效波阻抗144

7.2.3　无反射的条件146

7.3　均匀平面波对介质分界面的斜入射147

7.3.1　相位匹配条件和斯奈尔折射定律147

7.3.2　垂直极化波对理想介质平面的斜入射148

7.3.3　平行极化波对理想介质平面的斜入射150

7.3.4　全反射和全透射152

7.4　平面电磁波对理想导体界面的斜入射155

7.4.1　垂直极化波对理想导体平面的斜入射155

7.4.2　平行极化波对理想导体平面的斜入射157

本章小结158

习题159

第8章　导行电磁波161

8.1　导行波的传输特性162

8.1.1　导行波的波动方程162

8.1.2 TEM波的传播特性164

8.1.3 TE、TM波的传播特性165

8.2　矩形波导167

8.2.1　矩形波导中TE波的解167

8.2.2　矩形波导中TM波的解171

8.2.3　矩形波导中波的传播特性171

8.3　矩形波导中的TE10波174

8.3.1 TE10模的场分布174

8.3.2 TE10模的传输特性175

8.3.3　矩形波导壁TE10模的电流分布176

本章小结177

习题178

第9章　电磁波的辐射179

9.1　电磁波的辐射条件179

9.2　电基本振子的辐射180

9.2.1 电基本振子的电磁场180

9.2.2　电基本振子的近区电磁场181

9.2.3　电基本振子的远区电磁场182

9.3　磁基本振子的辐射184

9.4　发射天线的电参数186

9.4.1　方向性函数和方向图187

9.4.2　方向性系数189

9.4.3　辐射效率190

9.4.4　增益190

9.4.5　输入阻抗191

9.4.6　极化191

9.5　线天线与线天线阵191

9.5.1　对称振子天线191

9.5.2　线天线阵原理194

9.6　电磁场仿真工具在天线设计中的应用196

9.6.1　现代电磁场仿真工具的介绍197

9.6.2　天线仿真实例199

本章小结202

习题203

附录205

附录Ⅰ 重要矢量分析公式205

附录Ⅱ　第3章例题MATLAB程序207

附录Ⅲ 电磁场理论的物理量及单位212

习题参考答案213

参考文献225