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工程電磁場 版權信息
- ISBN：9787111686583
- 條形碼：9787111686583 ; 978-7-111-68658-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
工程電磁場 內容簡介
本書主要講述電磁場與電磁波的基本理論和分析方法。具體內容包括：電磁場的數學基礎知識，靜電場、恒定電場、恒定磁場、時變電磁場、正弦平面電磁波的傳播，準靜態電磁場、導行電磁波及電磁輻射。靜態場部分主要突出了邊值問題的分析，包括方程的建立及其求解，其中對邊值問題的解析求解、間接求解（鏡像法）、數值求解等方法進行了較為全面的介紹。時變場部分主要對時變場的特性、均平面電磁波的傳播規律、平面電磁波的極化特性、電磁能量的傳播、反射與折射規律等進行了詳細討論。本書在敘述上由淺入深、循序漸進，強調理論與工程實際相結合，培養學生建立場的思維方式，學會應用場的方法分析工程電磁問題。本書可作為高等院校電氣、生物醫學工程、電子信息、通信、微波工程等電類工程專業的本科教材，也可供有關工程技術人員參考。
工程電磁場 目錄
前言
課程導學
第1章電磁場的數學基礎1
本章導學1
1.1場的概念及其分類2
1.2正交曲面坐標系2
1.3矢量代數5
1.3.1矢量的加法運算5
1.3.2矢量的乘積運算6
1.4場的可視化描述7
1.4.1標量場的等值線(面)7
1.4.2矢量場的矢量線8
1.5場的梯度、散度、旋度9
1.5.1標量場的方向導數與梯度9
1.5.2矢量場的通量與散度11
1.5.3矢量場的環量與旋度13
1.6場論分析常用定理15
1.6.1矢量場的分類15
1.6.2矢量場常用梯度、散度、旋度的
關系定理15
1.6.3矢量場高斯散度定理16
1.6.4矢量場斯托克斯定理16
1.6.5矢量場亥姆霍茲定理17
1.6.6矢量場唯一性定理18
1.7電磁場麥克斯韋方程組與場論18
本章小結19
習題120
第2章靜電場22
本章導學22
2.1靜電場的場源23
2.2電場強度及其環量特性25
2.2.1靜電場的特征與電場強度25
2.2.2靜電場的環量特性27
2.2.3靜電場的位函數——標量電位27
2.3靜電場通量特性——高斯定理34
2.3.1真空中的高斯定理34
2.3.2靜電場中的導體及其特性36
2.3.3靜電場中介質的極化及其特性37
2.3.4介質中的高斯定理40
2.4靜電場基本方程與媒質分界面的銜接
條件43
2.4.1單一媒質中靜電場的基本方程44
2.4.2兩種媒質分界面上場量的銜接
條件45
2.5靜電場邊值問題51
2.5.1邊值問題概述51
2.5.2直接積分法54
2.5.3分離變量法60
2.5.4鏡像法67
2.5.5有限差分法79
2.6靜電場理論分析工程應用81
2.6.1電容與部分電容81
2.6.2電場能量86
2.6.3電場力88
本章小結91
習題292
第3章恒定電場96
本章導學96
3.1導電媒質中的電流及其特性97
3.1.1電流與電流密度97
3.1.2電流與電場強度99
3.1.3導電媒質的功率損耗100
3.1.4超導電性101
3.2恒定電場的基本方程101
3.2.1恒定電場的通量特性——電流
連續性定理101
3.2.2電源電動勢和局外場強102
3.2.3恒定電場的環量特性103
3.2.4恒定電場的基本方程103
3.3恒定電場邊值問題104
3.3.1兩種導電媒質分界面的銜接
條件104
3.3.2兩種特殊分界面銜接條件105
3.3.3恒定電場邊值問題106
3.4靜電比擬106
3.5恒定電場工程問題分析109
3.5.1導電體的電阻及其損耗109
3.5.2接地安全問題113
本章小結115
習題3116
第4章恒定磁場118
本章導學118
4.1磁感應強度及其通量特性119
4.1.1安培力定律及磁感應強度119
4.1.2磁場的通量特性——磁通連續性
定理121
4.2恒定磁場環量特性——安培環路
定律123
4.2.1真空中的安培環路定律123
4.2.2媒質的磁化與任意介質中的安培
環路定律125
4.2.3磁材料及其特性130
4.3恒定磁場基本方程與媒質分界面銜接
條件131
4.3.1恒定磁場的基本方程131
4.3.2媒質分界面上的銜接條件132
4.4恒定磁場的位函數及其邊值問題134
4.4.1標量磁位及其邊值問題134
4.4.2矢量磁位及其邊值問題136
4.4.3磁場中的鏡像法141
4.5恒定磁場工程問題分析142
4.5.1電感142
4.5.2磁場能量148
4.5.3磁場力151
4.6磁路及其計算154
4.6.1鐵磁材料中的磁場特點與磁路154
4.6.2磁路定律與磁路分析155
4.6.3磁屏蔽159
本章小結159
習題4160
第5章時變電磁場163
本章導學163
5.1電磁感應定律165
5.2位移電流與全電流定律168
5.3時變電磁場基本方程——麥克斯韋
方程171
5.4時變電磁場的媒質分界面銜接條件174
5.5時變電磁場的位函數及其邊值問題180
5.5.1時變場矢量位與標量位180
5.5.2時變場位函數方程——達朗貝爾
方程181
5.5.3動態位的積分解與其滯后現象183
5.6時變電磁場的能量守恒定理——坡印
廷定理185
5.7正弦電磁場及其復矢量方程（方程的
復數表示）187
本章小結195
習題5196
第6章正弦平面電磁波的傳播199
本章導學199
6.1波動方程和正弦均平面電磁波200
6.1.1波動方程的一般形式200
6.1.2正弦均平面電磁波201
6.2平面電磁波在無限大理想介質中的
傳播202
6.2.1一維波動方程的解及其物理
意義202
6.2.2理想介質中的正弦均平面電磁波的
傳播特性203
6.2.3平面電磁波的能量密度與能流
密度205
6.3平面電磁波在無限大導電媒質中的
傳播207
6.3.1導電媒質中正弦均平面波的
傳播特性208
6.3.2強導電媒質中的電磁波210
6.3.3弱導電媒質中的電磁波213
6.3.4導電媒質中正弦均平面波的
能量214
6.4平面電磁波的極化214
6.4.1直線極化215
6.4.2圓極化215
6.4.3橢圓極化216
6.4.4極化旋轉方向的判斷方法216
6.5平面電磁波在有界媒質中的傳播——
垂直入射218
6.5.1介質與理想導體表面的垂直
入射219
6.5.2兩種導電媒質分界面的垂直
入射222
6.5.3多種媒質分界面的垂直入射224
6.6平面電磁波在有界媒質中的傳播——
斜入射227
6.6.1沿任意方向傳播的平面波227
6.6.2介質與理想導體表面的斜入射229
6.6.3兩種媒質分界面上的斜入射231
6.6.4全反射與全折射233
本章小結239
習題6241
第7章準靜態電磁場244
本章導學244
7.1電準靜態場245
7.2磁準靜態場246
7.3電荷弛豫247
7.3.1電荷在均勻導電媒質中的弛豫
過程247
7.3.2電荷在分塊均勻導電媒質中的
弛豫過程248
7.4磁擴散250
7.5渦流及其損耗252
7.6鄰近效應和電磁屏蔽254
7.6.1鄰近效應254
7.6.2電磁屏蔽255
本章小結255
習題7257
第8章導行電磁波258
本章導學258
8.1TEM波、TE波、TM波259
8.2均勻傳輸線方程及其正弦穩態分析262
8.2.1傳輸線方程263
8.2.2正弦穩態下均勻傳輸線方程
及其解265
8.2.3無損耗均勻傳輸線及其阻抗
匹配267
8.3波導中的電磁波270
8.3.1矩形波導中的電磁波270
8.3.2圓柱形波導中的電磁波277
8.4波導中的傳輸功率281
8.5諧振腔283
本章小結289
習題8291
第9章電磁輻射293
本章導學293
9.1電磁波的輻射293
9.2電偶極子的輻射294
9.3磁偶極子的輻射297
9.4對偶原理299
本章小結301
習題9302
附錄常用公式303
部分習題參考答案305
參考文獻314
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