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 矢量分析基础1

1.1矢量分析1

1.1.1矢性函数1

1.1.2矢性函数的求导与积分2

1.2场论2

1.2.1场的基本概念2

1.2.2标量场的等值面3

1.2.3矢量场的矢量线4

1.3标量场的方向导数和梯度5

1.4矢量场的通量及散度7

1.4.1通量7

1.4.2散度9

1.5矢量场的环量和旋度10

1.5.1环量定义10

1.5.2环量面密度11

1.5.3旋度12

1.6亥姆霍兹定理14

1.6.1矢量场的分类14

1.6.2亥姆霍兹定理15

1.7圆柱坐标系和球坐标系15

1.7.1圆柱坐标系15

1.7.2球面坐标系17

习题19

第2章 静电场23

2.1库仑定律与电场强度23

2.1.1库仑定律23

2.1.2电场强度24

2.2高斯定理25

2.2.1立体角25

2.2.2高斯定理27

2.3静电场的旋度与静电场的电位29

2.3.1静电场的旋度29

2.3.2电位30

2.3.3电位微分方程31

2.4电偶极子34

2.4.1电偶极子的电位和电场34

2.4.2外电场中的偶极子37

2.5电介质中的场方程37

2.5.1介质的极化38

2.5.2极化介质产生的电位39

2.5.3介质中的场方程41

2.5.4介电常数41

2.6静电场的边界条件43

2.7导体系统的电容45

2.7.1静电场中的导体45

2.7.2电位系数45

2.7.3电容系数和部分电容46

2.8电场能量与能量密度50

2.8.1点电荷系统的静电能50

2.8.2分布电荷系统的静电能51

2.8.3能量密度51

2.9电场力54

习题57

第3章 恒定电场与恒定磁场63

3.1恒定电场的基本概念63

3.1.1电流强度和电流密度63

3.1.2欧姆定律和焦耳定律65

3.1.3电流连续性方程、恒定电场的散度67

3.1.4电动势、恒定电场的旋度69

3.2恒定电场的基本方程和边界条件70

3.2.1基本方程70

3.2.2边界条件71

3.3恒定电场与静电场的比拟74

3.4磁场、磁感应强度78

3.4.1安培定律78

3.4.2磁感应强度、毕奥—萨伐尔定律79

3.5恒定磁场的基本方程81

3.5.1磁通连续性原理81

3.5.2安培环路定律82

3.5.3真空中恒定电场的基本方程83

3.6矢量磁位84

3.6.1矢量磁位的引入84

3.6.2矢量磁位的微分方程85

3.7磁偶极子87

3.7.1磁偶极子的场87

3.7.2外场中的磁偶极子88

3.8磁介质中的场方程89

3.8.1磁介质的磁化89

3.8.2磁化媒质产生的磁场90

3.8.3磁场强度92

3.8.4磁导率93

3.8.5磁介质中恒定磁场的基本方程93

3.9恒定磁场的边界条件95

3.9.1磁感应强度B的边界条件95

3.9.2磁场强度H的边界条件96

3.9.3 H或B在界面两侧的方向关系97

3.10标量磁位98

3.11电感98

3.11.1自感99

3.11.2互感99

3.11.3电感的计算方法99

3.12恒定磁场的能量101

3.12.1恒定电流系统的磁场能101

3.12.2用场量表示的恒定磁场能量104

3.13磁场力105

3.13.1电流不变情况下的磁场力106

3.13.2磁链不变情况下的磁场力106

习题108

第4章 静态场的解111

4.1边值问题的分类111

4.2唯一性定理和电位叠加原理112

4.2.1格林公式112

4.2.2唯一性定理113

4.2.3拉普拉斯方程解的叠加原理113

4.3镜像法114

4.3.1平面镜像法114

4.3.2球面镜像法115

4.3.3圆柱面镜像法118

4.3.4介质平面镜像法120

4.4分离变量法122

4.4.1直角坐标中的分离变量法122

4.4.2圆柱坐标中的分离变量法126

4.4.3球坐标中的分离变量法129

4.5复变函数法131

4.5.1复电位131

4.5.2用复电位解二维边值问题132

4.5.3保角变换134

4.6格林函数法137

4.6.1静电边值问题的格林函数法表示式137

4.6.2简单边界的格林函数141

4.6.3格林函数的应用143

4.7有限差分法146

4.7.1差分原理146

4.7.2差分方程的数值解法147

习题150

第5章 时变电磁场156

5.1法拉第电磁感应定律156

5.2位移电流159

5.3麦克斯韦方程组162

5.3.1麦克斯韦方程组的微积分形式162

5.3.2麦克斯韦方程的辅助方程——本构关系164

5.3.3洛仑兹力164

5.4时变电磁场的边界条件165

5.4.1一般情况166

5.4.2两种特殊情况168

5.5时变电磁场的能量与能流172

5.6正弦电磁场175

5.6.1正弦电磁场的复数表示法175

5.6.2麦克斯韦方程的复数形式176

5.6.3复坡印廷矢量177

5.6.4复介电常数与复磁导率178

5.6.5复坡印廷定理179

5.6.6时变电磁场的唯一性定理180

5.7波动方程181

5.8时变电磁场中的位函数183

习题185

第6章 均匀平面电磁波188

6.1无耗媒质中的平面电磁波188

6.1.1无耗媒质中波动方程的解188

6.1.2均匀平面波的传播特性191

6.1.3向任意方向传播的均匀平面波194

6.2导电媒质中的平面电磁波197

6.2.1有耗媒质中的波动方程及复介电常数197

6.2.2有耗媒质中的均匀平面波的传播特性198

6.2.3良导体中均匀平面波的传播特性201

6.3电磁波的极化204

6.3.1直线极化204

6.3.2圆极化205

6.3.3椭圆极化206

6.4电磁波的相速和群速207

6.5各向异性媒质中的平面电磁波210

6.5.1等离子体中的平面电磁波210

6.5.2铁氧体中的平面电磁波215

习题218

第7章 电磁波的反射和折射221

7.1平面波在不同媒质界面上的反射和折射221

7.1.1反射定律和折射定律222

7.1.2菲涅尔公式224

7.2平面波向导电媒质界面上的垂直入射228

7.2.1媒质2为良导体230

7.2.2媒质2为理想导体233

7.3平面波向理想介质界面上的垂直入射237

7.3.1介质为两层理想介质237

7.3.2向多层介质的垂直入射240

7.4平面波向理想导体界面上的斜入射244

7.4.1垂直极化波向理想导体面的斜入射244

7.4.2平行极化波向理想导体面的斜入射246

7.5平面波向理想介质界面上的斜入射249

7.5.1全透射现象249

7.5.2媒质1中的总电磁场250

7.5.3全反射252

7.6平面波向导电媒质界面上的斜入射256

7.6.1波在导电媒质中的折射256

7.6.2导电媒质表面的反射258

习题260

第8章 导行电磁波264

8.1规则波导传输的基本理论264

8.1.1纵向场法264

8.1.2赫兹矢量法267

8.2矩形波导中的导行电磁波271

8.2.1矩形波导中的模式及其场表达式272

8.2.2矩形波导模式的场结构275

8.2.3矩形波导的壁电流279

8.2.4矩形波导的传输功率和功率容量279

8.3圆波导281

8.3.1传输模式与场分量281

8.3.2圆波导的传输功率与功率容量286

8.3.3圆波导的三个主要模式286

8.4同轴线中的导行电磁波289

8.4.1同轴线的主模——TEM模290

8.4.2同轴线的高次模291

8.4.3同轴线的尺寸选择293

8.5谐振腔中的电磁场294

8.5.1谐振腔的基本参数294

8.5.2矩形谐振腔297

8.5.3圆柱形谐振腔299

8.5.4同轴线谐振腔302

习题304

第9章 电磁波的辐射及天线基础306

9.1滞后位306

9.1.1亥姆霍兹积分及辐射条件307

9.1.2滞后位309

9.2电基本振子辐射场309

9.2.1电基本振子的电磁场分布310

9.2.2电基本振子的电磁场分析311

9.3磁基本振子的辐射场314

9.3.1磁基本振子314

9.3.2对偶原理316

9.4天线的基本电参数318

9.4.1辐射方向图318

9.4.2辐射效率321

9.4.3增益系数322

9.4.4输入阻抗322

9.4.5极化形式322

9.5互易定理323

9.5.1洛仑兹互易定理323

9.5.3卡森互易定理323

9.6线形天线325

9.6.1对称振子天线325

9.6.2引向天线329

9.7天线阵331

9.7.1方向性相乘原理331

9.7.2常见二元阵天线332

9.7.3直线阵天线334

9.8面天线基本理论334

9.8.1基尔霍夫公式335

9.8.2口径面的辐射场337

习题337

附录A常用矢量公式339

附录B δ函数342

附录C特殊函数345

附录D考研试题精选350

附录E部分习题答案357

参考文献368