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第一章　电磁模型1

1-1　引言1

1-2　电磁模型2

1-3　国际单位制单位和通用常数4

复习题6

第二章　矢量分析7

2-1　引言7

2-2　矢量加法和减法7

2-3　矢量的乘积9

2-3.1　标量积或点积9

2-3.2　矢量积或叉积10

2-3.3　三个矢量的乘积10

2-4　正交坐标系11

2-4.1　笛卡儿坐标14

2-4.2　柱面坐标16

2-4.3　球面坐标20

2-5　标量场的梯度24

2-6　矢量场的散度26

2-7　散度定理29

2-8　矢量场的旋度31

2-9　斯托克斯定理35

2-10　两个零恒等式36

2-10.1　恒等式Ⅰ36

2-10.2　恒等式Ⅱ37

2-11　亥姆霍兹定理38

复习题40

习题41

第三章　静电场44

3-1 引言44

3-2　自由空间静电学的基本假设45

3-3　库仑定律47

3-3.1　离散电荷系的电场49

3-3.2　连续分布电荷的电场51

3-4高斯定理及其应用52

3-5　电位55

3-5.1　分布电荷的电位56

3-6　静电场中的导体60

3-7　静电场中的电介质63

3-7.1　极化电介质的等效电荷分布64

3-8　电通密度和介电常数65

3-8.1　电介质强度68

3-9　静电场的边界条件69

3-10　电容和电容器72

3-10.1　电容器的串联和并联74

3-11　静电能量和力76

3-11.1　用场量表示静电能79

3-11.2　静电力80

复习题83

习题84

第四章　静电问题的解法87

4-1　引言87

4-2　泊松方程和拉普拉斯方程87

4-3　静电场解的唯一性91

4-4　镜像法92

4-4.1　点电荷和导体平面93

4-4.2　线电荷和平行导体圆柱94

4-4.3　点电荷和导体球96

4-5　笛卡儿坐标中的边值问题98

4-6　柱面坐标中的边值问题103

4-7　球面坐标中的边值问题107

复习题109

习题110

第五章　稳定电流113

5-1　引言113

5-2　电流密度和欧姆定律114

5-3　电动势和基尔霍夫电压定律116

5-4　连续性方程和基尔霍夫电流定律117

5-6　电流密度的边界条件119

5-5　功率耗散和焦耳定律119

5-7　电阻的计算122

复习题124

习题125

第六章　静磁场128

6-1 引言128

6-2　自由空间静磁学的基本假设129

6-3　矢量磁位132

6-4　毕奥-萨伐定律及其应用133

6-5　磁偶极子136

6-5.1　标量磁位138

6-6　磁化强度和等效电流密度139

6-7　磁场强度和相对导磁率141

6-8　磁路143

6-9　磁性材料的性质146

6-10　静磁场的边界条件149

6-11　电感和电感器150

6-12　磁能155

6-12.1　用场量表示磁能157

6-13　磁力和磁转矩159

6-13.1　用磁场储能表示力和转矩162

6-13.2　用互感表示力和转矩164

复习题165

习题166

第七章　时变电磁场和麦克斯韦方程组171

7-1　引言171

7-2.1　时变磁场中的静止回路172

7-2　法拉第电磁感应定律172

7-2.2　静磁场中的运动导体173

7-2.3　时变磁场中的运动回路175

7-3　麦克斯韦方程组177

7-3.1　麦克斯韦方程组的积分形式179

7-4　位函数180

7-5　电磁边界条件182

7-5.1　两种无损耗线性媒质之间的分界面183

7-5.2　电介质与理想导体之间的分界面184

7-6　波动方程及其解185

7-6.1　位函数的波动方程的解185

7-6.2　无源波动方程186

7-7　时谐场187

7-7.1　相量的应用——复习187

7-7.2　时谐电磁学189

7-7.3　在简单媒质中的无源场190

复习题192

习题193

第八章　平面电磁波195

8-1　引言195

8-2　在无损耗媒质中的平面波195

8-2.1　横电磁波199

8-2.2　平面波的极化200

8-3　导电媒质中的平面波202

8-3.1　低损耗电介质203

8-3.2　良导体203

8-3.3　群速206

8-4　电磁功率流和坡印亭矢量208

8-4.1　瞬时和平均功率密度210

8-5　在导电平面边界上的垂直入射212

8-6　在导电平面边界上的斜入射215

8-6.1　垂直极化215

8-6.2　平行极化217

8-7　在电介质平面边界上的垂直入射218

8-8　在多层电介质分界面上的垂直入射221

8-8.1　总场的波阻抗222

8-8.2　用多层电介质作阻抗变换223

8-9　在电介质平面边界上的斜入射225

8-9.1　全反射225

8-9.2　垂直极化227

8-9.3　平行极化229

习题231

复习题231

第九章　传输线理论及其应用236

9-1　引言236

9-2　沿平行板传输线的横电磁波237

9-2.1　有损耗的平行板传输线239

9-3　一般的传输线方程组242

9-3.1　在无限长传输线上波的特性243

9-3.2　传输线的参数246

9-3.3　由功率关系导出衰减常数248

9-4　在有限长传输线上波的特性249

9-4.1　传输线用作电路元件253

9-4.2　电阻性终端的传输线256

9-4.3　任意终端的传输线259

9-4.4　传输线电路261

9-5　史密斯圆图263

9-5.1　有损耗线的史密斯圆图计算271

9-6　传输线的阻抗匹配272

9-6.1　用四分之一波长变换器作阻抗匹配273

9-6.2　单短截线匹配275

9-6.3　双短截线匹配279

复习题281

习题283

第十章　波导和谐振腔287

10-1　引言287

10-2　沿均匀导波结构的波的一般特性288

10-2.1　横电磁波289

10-2.2　横磁波290

10-2.3　横电波293

10-3　平行板波导296

10-3.1　在平行板间的TM波296

10-3.2　在平行板间的TE波299

10-3.3　在平行板波导中的衰减301

10-4　矩形波导303

10-4.1　在矩形波导中的TM波304

10-4.2　在矩形波导中的TE波306

10-4.3　在矩形波导中的衰减309

10-5　介质波导311

10-5.1　沿介质板的TM波312

10-5.2　沿介质板的TE波314

10-6　谐振腔317

10-6.1　TMmnp模318

10-6.2　TEmnp模319

10-6.3　谐振腔的品质因素320

复习题322

习题323

第十一章　天线和辐射系统326

11-1　引言326

11-2　基本振子的辐射场327

11-2.1　电基本振子327

11-2.2　磁基本振子329

11-3　天线的辐射方向图和天线的参数330

11-4　细线天线334

11-4.1　半波振子335

11-5.1　二元阵337

11-5　天线阵337

11-5.2　一般的均匀直线阵340

11-6　接收天线344

11-6.1　内阻抗和方向图344

11-6.2　有效面积346

11-7　一些其它的天线型式347

11-7.1　行波天线347

11-7.2　八木天线349

11-7.3　宽频带天线350

11-8　口径辐射器352

参考资料355

复习题356

习题357

A-2　导出单位360

符号和单位360

A-1国际单位制（SI或有理化MKSA制）的基本单位360

A-3　单位的倍数和约数362

附录B　一些有用材料的常数363

B-1自由空间的常数363

B-2　电子和质子的物理常数363

B-3　相对电容率（介电常数）363

B-4　电导率364

B-5　相对导磁率364

附录C　重要的矢量公式365

C-1　一些有用的矢量恒等式365

C-2　梯度、散度、旋度和拉普拉斯运算365

名词索引367

习题答案（部分）384