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第1章 矢量分析 1

1.1 矢量与矢量运算 1

1.1.1 矢量的定义 1

1.1.2 矢量的运算 1

1.2 空间矢量 4

1.3 标量场与矢量场 4

1.4 三种正交坐标系 5

1.4.1 直角坐标系 5

1.4.2 圆柱坐标系 6

1.4.3 球坐标系 10

1.5 标量场的梯度 13

1.6 矢量场的散度 14

1.7 矢量场的旋度 16

1.8 亥姆霍兹定理 19

1.9 微分算符 19

第1章 习题 24

第2章 静电场与恒定电场 26

2.1 电荷 26

2.2 真空中的静电场及基本规律 27

2.2.1 电场强度 27

2.2.2 电位 31

2.3 静电场中的导体与介质 34

2.3.1 静电场中的导体 34

2.3.2 静电场中的介质 35

2.4 静电场的边界条件 37

2.4.1 两种介质的边界条件 37

2.4.2 导体与介质的边界条件 41

2.5 泊松方程与拉普拉斯方程 42

2.6 导体系统的电容 44

2.6.1 导体与双导体的电容 44

2.6.2 三导体与多导体的电容 45

2.7 静电场的能量和静电力 48

2.7.1 静电场的能量 48

2.7.2 利用虚位移法求静电力 51

2.8 恒定电场 53

2.8.1 电流与电流密度 53

2.8.2 恒定电场的基本方程和边界条件 55

2.8.3 电阻、电导和焦耳定律 57

2.8.4 恒定电场与静电场的比拟 58

2.9 静电场的边值问题及唯一性定理 60

第2章 习题 61

第3章 恒定磁场 65

3.1 真空中的恒定磁场及基本规律 65

3.1.1 磁感应强度 65

3.1.2 真空中恒定磁场的基本方程 67

3.2 介质的磁化与介质中恒定磁场的基本方程 69

3.2.1 介质的磁化 69

3.2.2 介质中恒定磁场的基本方程 70

3.3 恒定磁场的边界条件 71

3.4 矢量磁位与标量磁位的引入与计算 74

3.4.1 矢量磁位及其微分方程 74

3.4.2 标量磁位及其微分方程 75

3.5 电感系数 79

3.5.1 自电感系数 79

3.5.2 互电感系数 79

3.5.3 互电感系数与自电感系数的计算 80

3.6 恒定磁场的能量和磁场力 84

3.6.1 恒定磁场的能量 84

3.6.2 恒定磁场的磁场力 87

第3章 习题 89

第4章 时变电磁场 93

4.1 麦克斯韦方程组 93

4.2 时变电磁场的边界条件 97

4.3 时变电磁场的能量与坡印廷矢量 99

4.4 矢量磁位和标量磁位的引入与波动方程 101

4.4.1 矢量磁位和标量磁位的引入 101

4.4.2 矢量位和标量位的波动方程 101

第4章 习题 103

第5章 平面电磁波 105

5.1 理想介质中的均匀平面波 105

5.1.1 复数麦克斯韦方程组与亥姆霍兹方程 105

5.1.2 均匀坡印廷矢量 107

5.1.3 均匀平面电磁波 107

5.2 电磁波的极化 112

5.3 导电介质中的均匀平面电磁波 117

5.3.1 导电介质中均匀平面电磁波的求解 117

5.3.2 导电介质中均匀平面电磁波的特性 118

5.3.3 强导与弱导电介质 120

5.4 平面电磁波的垂直入射 123

5.4.1 两种一般介质界面上的垂直入射 123

5.4.2 平面电磁波在理想导体表面上的垂直入射 125

5.4.3 平面电磁波在理想介质表面上的垂直入射 129

5.5 平面电磁波的界面斜入射 133

5.5.1 平面电磁波在理想导体表面上的斜入射 134

5.5.2 平面电磁波在理想介质表面上的斜入射 138

第5章 习题 143

第6章 导行电磁波 145

6.1 导波系统及分析方法概述 145

6.1.1 导波系统的分类 145

6.1.2 导行电磁波的求解方法 146

6.2 传输线 147

6.2.1 均匀传输线 147

6.2.2 均匀传输线特性参数与意义 149

6.2.3 传输线的分析 151

6.2.4 常见传输线的传输特性 155

6.3 金属波导 156

6.3.1 矩形波导 156

6.3.2 圆形波导 160

6.4 介质传输线 162

6.5 谐振腔 163

第6章 习题 164

附录 165

附录A 习题参考答案与提示 165

附录B 重要的矢量公式 170

附录C 常用的物理常数 174

附录D 常见材料的电磁参数 174

参考文献 176