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第一章　电磁模型 1

1-1　引言 1

1-2　电磁模型 2

1-3　国际单位制单位和通用常数 4

复习题 6

第二章　矢量分析 7

2-1　引言 7

2-2　矢量加法和减法 7

2-3　矢量的乘积 9

2-3.1　标量积或点积 9

2-3.2　矢量积或叉积 10

2-3.3　三个矢量的乘积 10

2-4　正交坐标系 11

2-4.1　笛卡儿坐标 14

2-4.2　柱面坐标 16

2-4.3　球面坐标 20

2-5　标量场的梯度 24

2-6　矢量场的散度 26

2-7　散度定理 29

2-8　矢量场的旋度 31

2-9　斯托克斯定理 35

2-10　两个零恒等式 36

2-10.1　恒等式Ⅰ 36

2-10.2　恒等式Ⅱ 37

2-11　亥姆霍兹定理 38

复习题 40

习题 41

第三章　静电场 44

3-1 引言 44

3-2　自由空间静电学的基本假设 45

3-3　库仑定律 47

3-3.1　离散电荷系的电场 49

3-3.2　连续分布电荷的电场 51

3-4高斯定理及其应用 52

3-5　电位 55

3-5.1　分布电荷的电位 56

3-6　静电场中的导体 60

3-7　静电场中的电介质 63

3-7.1　极化电介质的等效电荷分布 64

3-8　电通密度和介电常数 65

3-8.1　电介质强度 68

3-9　静电场的边界条件 69

3-10　电容和电容器 72

3-10.1　电容器的串联和并联 74

3-11　静电能量和力 76

3-11.1　用场量表示静电能 79

3-11.2　静电力 80

复习题 83

习题 84

第四章　静电问题的解法 87

4-1　引言 87

4-2　泊松方程和拉普拉斯方程 87

4-3　静电场解的唯一性 91

4-4　镜像法 92

4-4.1　点电荷和导体平面 93

4-4.2　线电荷和平行导体圆柱 94

4-4.3　点电荷和导体球 96

4-5　笛卡儿坐标中的边值问题 98

4-6　柱面坐标中的边值问题 103

4-7　球面坐标中的边值问题 107

复习题 109

习题 110

第五章　稳定电流 113

5-1　引言 113

5-2　电流密度和欧姆定律 114

5-3　电动势和基尔霍夫电压定律 116

5-4　连续性方程和基尔霍夫电流定律 117

5-6　电流密度的边界条件 119

5-5　功率耗散和焦耳定律 119

5-7　电阻的计算 122

复习题 124

习题 125

第六章　静磁场 128

6-1 引言 128

6-2　自由空间静磁学的基本假设 129

6-3　矢量磁位 132

6-4　毕奥-萨伐定律及其应用 133

6-5　磁偶极子 136

6-5.1　标量磁位 138

6-6　磁化强度和等效电流密度 139

6-7　磁场强度和相对导磁率 141

6-8　磁路 143

6-9　磁性材料的性质 146

6-10　静磁场的边界条件 149

6-11　电感和电感器 150

6-12　磁能 155

6-12.1　用场量表示磁能 157

6-13　磁力和磁转矩 159

6-13.1　用磁场储能表示力和转矩 162

6-13.2　用互感表示力和转矩 164

复习题 165

习题 166

第七章　时变电磁场和麦克斯韦方程组 171

7-1　引言 171

7-2.1　时变磁场中的静止回路 172

7-2　法拉第电磁感应定律 172

7-2.2　静磁场中的运动导体 173

7-2.3　时变磁场中的运动回路 175

7-3　麦克斯韦方程组 177

7-3.1　麦克斯韦方程组的积分形式 179

7-4　位函数 180

7-5　电磁边界条件 182

7-5.1　两种无损耗线性媒质之间的分界面 183

7-5.2　电介质与理想导体之间的分界面 184

7-6　波动方程及其解 185

7-6.1　位函数的波动方程的解 185

7-6.2　无源波动方程 186

7-7　时谐场 187

7-7.1　相量的应用——复习 187

7-7.2　时谐电磁学 189

7-7.3　在简单媒质中的无源场 190

复习题 192

习题 193

第八章　平面电磁波 195

8-1　引言 195

8-2　在无损耗媒质中的平面波 195

8-2.1　横电磁波 199

8-2.2　平面波的极化 200

8-3　导电媒质中的平面波 202

8-3.1　低损耗电介质 203

8-3.2　良导体 203

8-3.3　群速 206

8-4　电磁功率流和坡印亭矢量 208

8-4.1　瞬时和平均功率密度 210

8-5　在导电平面边界上的垂直入射 212

8-6　在导电平面边界上的斜入射 215

8-6.1　垂直极化 215

8-6.2　平行极化 217

8-7　在电介质平面边界上的垂直入射 218

8-8　在多层电介质分界面上的垂直入射 221

8-8.1　总场的波阻抗 222

8-8.2　用多层电介质作阻抗变换 223

8-9　在电介质平面边界上的斜入射 225

8-9.1　全反射 225

8-9.2　垂直极化 227

8-9.3　平行极化 229

习题 231

复习题 231

第九章　传输线理论及其应用 236

9-1　引言 236

9-2　沿平行板传输线的横电磁波 237

9-2.1　有损耗的平行板传输线 239

9-3　一般的传输线方程组 242

9-3.1　在无限长传输线上波的特性 243

9-3.2　传输线的参数 246

9-3.3　由功率关系导出衰减常数 248

9-4　在有限长传输线上波的特性 249

9-4.1　传输线用作电路元件 253

9-4.2　电阻性终端的传输线 256

9-4.3　任意终端的传输线 259

9-4.4　传输线电路 261

9-5　史密斯圆图 263

9-5.1　有损耗线的史密斯圆图计算 271

9-6　传输线的阻抗匹配 272

9-6.1　用四分之一波长变换器作阻抗匹配 273

9-6.2　单短截线匹配 275

9-6.3　双短截线匹配 279

复习题 281

习题 283

第十章　波导和谐振腔 287

10-1　引言 287

10-2　沿均匀导波结构的波的一般特性 288

10-2.1　横电磁波 289

10-2.2　横磁波 290

10-2.3　横电波 293

10-3　平行板波导 296

10-3.1　在平行板间的TM波 296

10-3.2　在平行板间的TE波 299

10-3.3　在平行板波导中的衰减 301

10-4　矩形波导 303

10-4.1　在矩形波导中的TM波 304

10-4.2　在矩形波导中的TE波 306

10-4.3　在矩形波导中的衰减 309

10-5　介质波导 311

10-5.1　沿介质板的TM波 312

10-5.2　沿介质板的TE波 314

10-6　谐振腔 317

10-6.1　TMmnp模 318

10-6.2　TEmnp模 319

10-6.3　谐振腔的品质因素 320

复习题 322

习题 323

第十一章　天线和辐射系统 326

11-1　引言 326

11-2　基本振子的辐射场 327

11-2.1　电基本振子 327

11-2.2　磁基本振子 329

11-3　天线的辐射方向图和天线的参数 330

11-4　细线天线 334

11-4.1　半波振子 335

11-5.1　二元阵 337

11-5　天线阵 337

11-5.2　一般的均匀直线阵 340

11-6　接收天线 344

11-6.1　内阻抗和方向图 344

11-6.2　有效面积 346

11-7　一些其它的天线型式 347

11-7.1　行波天线 347

11-7.2　八木天线 349

11-7.3　宽频带天线 350

11-8　口径辐射器 352

参考资料 355

复习题 356

习题 357

A-2　导出单位 360

符号和单位 360

A-1国际单位制（SI或有理化MKSA制）的基本单位 360

A-3　单位的倍数和约数 362

附录B　一些有用材料的常数 363

B-1自由空间的常数 363

B-2　电子和质子的物理常数 363

B-3　相对电容率（介电常数） 363

B-4　电导率 364

B-5　相对导磁率 364

附录C　重要的矢量公式 365

C-1　一些有用的矢量恒等式 365

C-2　梯度、散度、旋度和拉普拉斯运算 365

名词索引 367

习题答案（部分） 384