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第1章 矢量分析1

1.1 矢量的表示及其代数运算1

1.1.1 矢量的表示和距离矢量1

1.1.2 矢量的代数运算2

1.2 标量场和矢量场4

1.3 标量场的梯度5

1.3.1 梯度的定义5

1.3.2 梯度的基本公式7

1.4 矢量场的通量、散度与散度定理7

1.4.1 通量7

1.4.2 散度8

1.4.3 散度运算的基本公式10

1.4.4 散度定理与梯度积分公式10

1.5 矢量场的环量、旋度与斯托克斯定理12

1.5.1 环量12

1.5.2 旋度12

1.5.3 旋度运算的基本公式14

1.5.4 斯托克斯定理与旋度定理14

1.6 标量场、矢量场的重要性质和定理15

1.6.1 两个重要性质15

1.6.2 三个重要定理16

1.7 正交曲线坐标系19

1.7.1 正交曲线坐标系的单位矢量和度量因子19

1.7.2 正交曲线坐标系中场论的表达式25

习题28

第2章 电磁场的基本方程和电磁场运动的基本规律31

2.1 电磁场的基本方程31

2.1.1 电磁场的源——电荷和电流31

2.1.2 静态场的基本方程34

2.1.3 电磁感应定律与全电流定律42

2.1.4 麦克斯韦方程组与边界条件46

2.2 坡印亭定理和坡印亭矢量51

2.2.1 坡印亭定理51

2.2.2 坡印亭矢量52

2.3 波动方程与电磁位函数53

2.3.1 波动方程53

2.3.2 电磁位函数及其方程54

2.4 时谐（正弦）电磁场的复数表示58

2.4.1 复数形式的麦克斯韦方程组59

2.4.2 复数形式的边界条件60

2.4.3 E和H的矢量亥姆霍兹方程60

2.4.4 复坡印亭矢量和复坡印亭定理61

习题64

第3章 静电场与恒定电场67

3.1 静电场的基本方程67

3.2 电位与电位方程67

3.2.1 电位67

3.2.2 电位方程70

3.3 电介质中的电场71

3.3.1 电偶极子的电位和电场强度71

3.3.2 电场中的电介质72

3.4 静电场的边界条件75

3.4.1 场矢量D与E的边界条件75

3.4.2 电位φ的边界条件77

3.5 静电场中的导体与带电系统中的电容78

3.5.1 静电场中导体的特点78

3.5.2 电容器和电容79

3.5.3 部分电容80

3.6 静电场边值问题的解法82

3.6.1 分离变量法82

3.6.2 镜像法87

3.7 静电场的能量、能量密度与电场力99

3.7.1 静电场的能量和能量密度99

3.7.2 利用虚位移法求电场力102

3.8 恒定电场103

3.8.1 恒定电场的形成104

3.8.2 恒定电场的基本方程104

3.8.3 恒定电场的边界条件105

3.9 静电比拟与接地电阻105

习题108

第4章 静磁场113

4.1 静磁场的基本方程113

4.2 静磁场的矢量磁位及其方程114

4.2.1 矢量磁位114

4.2.2 矢量磁位方程114

4.3 磁介质中的静磁场116

4.3.1 磁偶极子116

4.3.2 磁介质中静磁场的性质117

4.4 静磁场的边界条件121

4.4.1 B和H的边界条件121

4.4.2 A的边界条件122

4.5 标量磁位及其方程123

4.5.1 标量磁位123

4.5.2 标量磁位方程124

4.5.3 镜像法126

4.6 电感127

4.6.1 自感127

4.6.2 互感128

4.7 静磁场的能量、能量密度和磁场力129

4.7.1 静磁场的能量与能量密度129

4.7.2 用虚位移法求磁场力133

4.8 磁路134

习题137

第5章 平面电磁波143

5.1 理想媒质中的平面波143

5.1.1 平面波的电磁场143

5.1.2 平面波的传播特性参数与传播特性146

5.1.3 沿任意方向传播的平面波148

5.2 导电媒质中的平面波151

5.2.1 导电媒质的分类151

5.2.2 平面波在导电媒质中的传播特性152

5.3 平面波的极化158

5.3.1 线极化158

5.3.2 圆极化159

5.3.3 椭圆极化160

5.4 平面波的反射与透射161

5.4.1 平面波在两种媒质的平面交界面上的斜入射161

5.4.2 平面波在两种媒质的平面交界面上的垂直入射（正入射）172

5.5 全反射和全透射178

5.5.1 全反射178

5.5.2 全透射181

5.6 多层介质表面的垂直入射（正入射）182

习题187

第6章 导行电磁波191

6.1 柱形传输系统中的导波及其特性192

6.1.1 柱形传输系统中导波的电磁场192

6.1.2 导波的分类及其特性195

6.2 TEM模传输线的理论基础203

6.2.1 传输线的分布参数及其等效电路203

6.2.2 一般形式的传输线方程及其解206

6.2.3 输入阻抗和反射系数212

6.2.4 均匀无耗传输线终端接不同负载时的工作状态214

6.2.5 传输线的传输功率221

6.2.6 传输线的阻抗匹配222

6.2.7 传输线上的瞬态现象227

6.3 矩形波导中的导波234

6.3.1 矩形波导中的模式及其场分布234

6.3.2 传输特性238

6.3.3 矩形波导的主模——TE10模（H10模）239

6.3.4 矩形波导的传输功率和导体衰减243

6.4 其他TEM模和准TEM模传输线中的导波246

6.4.1 同轴线中的导波246

6.4.2 带状线和微带线中的导波250

习题260

第7章 电磁波辐射的基本理论267

7.1 电磁波辐射和天线的基本概念267

7.1.1 辐射的基本概念267

7.1.2 天线的分类268

7.1.3 时谐场的滞后位268

7.2 电流元的辐射270

7.2.1 电流元的电磁场270

7.2.2 电流元的辐射方向图273

7.2.3 电流元的辐射功率和辐射电阻274

7.3 电磁对偶性原理与磁流元的辐射274

7.3.1 电磁对偶性原理274

7.3.2 磁流元的辐射276

7.4 天线的基本参数278

7.4.1 天线的方向图及其有关参数279

7.4.2 效率281

7.4.3 增益系数282

7.4.4 等效高度282

7.4.5 输入阻抗282

7.5 对称振子天线282

7.5.1 对称振子的电流分布与远区辐射场283

7.5.2 对称振子的方向图与辐射电阻284

7.6 天线阵287

7.6.1 二元阵287

7.6.2 导电体对天线的影响292

7.6.3 均匀直线阵295

7.7 互易定理298

习题299

附录A 主要矢量分析公式303

附录B 常用正交曲线坐标系中的场论恒等式305

附录C 空间δ函数的定义与性质307

C.1 一维空间δ函数307

C.2 多维空间δ函数308

附录D 常用材料的参数和物理常数311

参考文献313