电磁场与电磁波学习指导与习题详解PDF电子书下载

第1章　矢量分析与场论基础 1

一、基本内容和公式 1

1．单位矢量、长度元、面积元和体积元 1

2．标量函数的梯度及矢量函数的散度和旋度 2

3．高斯散度定理和斯托克斯定理 3

4．两个重要的矢量恒等式 3

5．亥姆霍兹定理 3

6．矢量场的分类 3

二、重点、难点和例题分析 3

1．用坐标系变量、单位矢量、长度元、面积元表示标量函数和矢量函数以及其线、面、体积分 3

2．标量和矢量函数的微分以及“？”算符的应用 6

3．梯度、散度和旋度的意义及其应用 9

4．高斯散度定理、斯托克斯定理和两个恒等式的应用 11

5．矢量场的分类 13

三、习题题解及分析 15

四、附加习题及其解 26

第2章　静电场 34

一、基本内容和公式 34

1．库仑定律及电场强度 34

2．静电场的基本方程 34

3．静电场中的导体与电介质 34

4．分界面上的边界条件 35

5．泊松方程 35

6．电容及部分电容 35

7．静电能量与静电力 36

二、重点、难点分析 37

1．静电场的基本方程 37

2．电场强度与电位函数 38

3．导体与电介质 40

4．边界条件 42

5．高斯通量定理的应用 44

6．部分电容 45

7．静电能量与静电力 46

三、习题题解及分析 48

四、附加习题及其解 70

第3章　恒定电场 79

一、基本内容和公式 79

1．电流及电流密度 79

2．欧姆定律与焦耳定律 79

3．电流连续性方程 80

4．恒定电场基本方程 80

5．恒定电场中两种不同媒质分界面上的边界条件 81

6．恒定电场中不均匀的导电媒质内积累的体积电荷ρ 81

7．电源以外的恒定电场 81

8．电导（或电阻） 81

二、重点、难点分析 81

1．恒定电场与静电场 81

2．传导电流与运流电流 82

3．电流密度矢量 84

4．电流连续性方程 84

5．分界面上的边界条件及其应用 85

6．静电比拟及其应用条件 87

三、习题题解及分析 89

四、附加习题及其解 101

第4章　恒定磁场 110

一、基本内容和公式 110

1．安培力定律与比奥-沙伐定律 110

2．磁化强度与磁化电流 110

3．恒定磁场基本方程 110

4．恒定磁场中的矢量磁位A及标量磁位φm 111

5．不同媒质分界面上的边界条件 111

6．电感 112

7．磁场中储存的磁能Wm计算公式 112

8．磁场力 112

二、重点、难点及例题分析 113

1．恒定磁场的基本方程及其应用 113

2．媒质的磁化和媒质的电磁特性与其构成方程 116

3．恒定磁场的边界条件 118

4．矢量磁位与标量磁位 121

5．磁通与磁链、自感与互感、内自感与外自感 124

6．磁场能量、能量密度 128

7．磁场力及其计算公式 129

三、习题题解及分析 130

四、附加习题及其解 157

第5章　静态场的边值问题 163

一、基本内容和公式 163

1．静态场的边值问题 163

2．静态场的唯一性定理 163

3．泊松方程和拉普拉斯方程的线性特性 163

4．静态场边值问题的解法 164

5．镜像法 164

6．分离变量法的一般解题步骤 166

7．三种常用坐标系中分离变量的分离方程 167

8．有限差分法 169

二、重点、难点及其分析 169

1．唯一性定理与镜像法 170

2．分离变量法的应用 175

3．有关有限差分数值计算法的问题 180

三、习题题解及分析 181

四、附加习题及其解 211

第6章　时变电磁场 219

一、基本内容及基本公式 219

1．麦克斯韦（Maxwell）方程组 219

2．不同媒质分界面上的边界条件 220

3．坡印亭定理和坡印亭矢量 220

4．时谐变场量的复数表示法 221

5．波动方程 222

6．标量位和矢量位 222

二、重点、难点及其分析 223

1．有关麦克斯韦方程组的几个问题 224

2．有关电流的概念 228

3．时变场分界面上的边界条件 229

4．时变场的位函数及电磁场量的波动性 231

5．坡印亭矢量及其应用 233

6．时谐场的复数运算 235

三、习题题解及分析 238

四、附加习题及其解 257

第7章　平面电磁波 260

一、基本内容和公式 260

1．均匀平面波 260

2．理想介质中的均匀平面波 260

3．导电媒质中的均匀平面波 261

4．平面波的极化 262

5．均匀平面波在平面界面的入射、反射与折射 263

二、重点、难点及其分析 264

1．不同限制条件下的波动方程 264

2．均匀平面波 266

3．波矢量k及波的各参数（γ、β、α、T、λ、vp、ω、f）间关系 268

4．波的极化 268

5．波的入射、反射和折射问题 269

三、习题题解及分析 275

四、附加习题及其解 299

第8章　波导和谐振腔 310

一、基本内容和公式 310

1．导行波的波动方程 310

2．导行波的三种波动模式 311

3．矩形波导及其中的传输波 312

4．圆波导及其中的传输波 313

5．同轴线及其中的传输波 314

6．谐振腔及其振荡模式 315

二、重点、难点及其分析 316

1．导行波的纵向场量法 316

2．参数k、kc、β、α、γ、ω、μ、ε、εc之间的关系及其应用 318

3．工作参数（k、λ、f、ω、v、η）、截止参数（kc、λc、fc、ωc）和波导轴向传输参数（β、λg、f、ω、vp、vg） 319

三、习题题解及分析 320

四、附加习题及其解 334