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第一章 自由空间中的电磁场 1

1.1 引言 1

1.2 电磁场中的力 1

1.3 磁通量密度B的矢量场 4

1.4 电荷和电流 7

1.5 电通量密度D的矢量场 9

1.6 磁矢量H 12

1.7 电磁场作为元电感器和元电容器的集合 16

1.8 自由空间中(E，B)场同(D，H)场的关系 17

1.9 电磁势 20

1.10 单位体积电矩 22

1.11 电赫兹势 24

1.12 单位体积磁矩 25

1.13 磁赫兹势 28

1.14 磁荷与磁流概念的实用程度 29

1.15 电磁学中的相对运动 31

习题 37

第二章 物质中的电磁场 42

2.1 引言 42

2.2 物质的结构函数 42

2.3 物质电磁方程的第一种形式 45

2.4 物质电磁方程的第二种形式 46

2.5 物质电磁方程的第三种形式 49

2.6 线性各向同性物质 50

2.7 相对于观察者静止的线性各向同性非导电物质中的电磁方程 51

2.8 固定时变偶极子向固定均匀线性各向同性非导电物质内的辐射 53

2.9 复电磁矢量 55

2.10 相对于观察者静止的线性各向同性物质的复电磁方程 57

2.11 固定振荡偶极子向具有导电性的固定均匀线性各向同性物质内的辐射 60

2.12 具有导电和介电特性的物质模型 62

2.13 相对于观察者运动的物质 71

习题 73

第三章 电能 79

3.1 引言 79

3.2 自由空间中带电球形导体的电能 80

3.3 电子的‘大小’ 81

3.4 一对小带电球形导体的总电能 82

3.5 一对小带电球间的力学作用 83

3.6 一对小带电球的电容矩阵 84

3.7 任意导体系的电容矩阵 86

3.8 充电电容器的电能 88

3.9 带电导体系的电能 89

3.10 静电学中的互易定理 90

3.11 静电学互易定理的证明 92

3.12 带电导体上的力学作用 94

3.13 用恒定电压时的位移计算力学作用 96

3.14 线性电介质存在时的导体 98

3.15 电导矩阵和电阻矩阵 99

习题 102

第四章 电场中的能量和应力 104

4.1 引言 104

4.2 自由空间中静态带电导体间势能的分布 105

4.3 自由空间中任一电场势能的分布 107

4.4 准静特性的最大尺度 109

4.5 静电学中电通量管的张力 110

4.6 静电学中电通量管的侧向压力 113

4.7 自由空间中的电应力张量 115

4.8 线性电介质中势能的分布 117

4.9 线性电介质中的电应力 121

4.10 物质中的非电应力 123

4.11 非线性电介质 124

4.12 导电物质中的功率耗散密度 126

4.13 电磁场中的功率产生密度 128

习题 129

5.2 与运动电荷相联系的运动能量的概念 130

第五章 自由空间电磁场中的运动能量 130

5.1 引言 130

5.3 包含质量和电荷两者的运动能量 135

5.4 自由空间中任一稳定磁通量管的磁能 138

5.5 自由空间磁场中磁能的分布 143

5.6 电感器的磁能 145

5.7 磁能的准静态分析 147

5.8 载有稳定电流的电感器系统的磁能 148

5.9 静磁学的互易定理 149

5.10 根据磁能变化计算磁力 150

5.11 自由空间中的磁应力张量 153

习题 155

第六章 磁性物质中的磁能和磁应力 158

6.1 引言 158

6.2 存在物质时的法拉第感应定律 158

6.3 电磁铁 160

6.4 线圈中发电机对线性各向同性电磁铁做的功 162

6.5 反磁性物质模型 164

6.6 电子自旋 170

6.7 特性与电子自旋有关的磁性物质模型 171

6.8 磁能的定义 174

6.9 线性磁性物质存在时的电感器 176

6.10 线性磁性物质存在时的磁应力 177

6.11 非线性铁磁物质 181

6.12 磁势能概念 185

习题 187

第七章 电磁场中的能流 191

7.1 引言 191

7.2 一个简单的电磁振荡系统 191

7.3 一个简单的电磁传输系统 196

7.4 坡印亭矢量的概念 202

7.5 坡印亭矢量的物理意义 204

第八章 电磁场中的能量守恒和动量守恒 210

8.1 引言 210

8.2 自由空间电磁场的坡印亭能量定理 210

8.3 自由空间中电磁场坡印亭能量定理的证明 212

8.4 存在线性物质时电磁能量的收支 213

8.5 在非线性电介质和磁性材料中所做的电磁功 214

8.6 等离子体中的能量收支 215

8.7 单位体积自由电矩的应用 217

8.8 单位体积电磁动量的概念 219

8.9 电磁场的动量定理 223

习题 226

9.1 引言 229

第九章 振荡电路中的能量 229

9.2 电阻性功率和电抗性功率的概念 232

9.3 电抗性功率的重要性 237

9.4 复功率的概念 241

9.5 方均根电压和电流的应用 244

9.6 阻抗概念 245

9.7 电网络理论 247

10.1 引言 249

10.2 二维和三维矢量代数 249

第十章 振荡电磁场中的能量储存 249

10.3 椭圆极化的概念 250

10.4 振荡电磁场中能量密度的时间变化 255

10.5 用复场矢量表示的平均能量密度 257

第十一章 振荡电磁场中的能量流动 261

11.1 引言 261

11.2 振荡电磁场中单位体积内能量供给率和消耗率随时间的变化 261

11.3 单位体积的复功率 265

11.4 振荡电磁场中单位时间单位横截面上能流的时间变化 268

11.5 单位横截面的复功率 271

11.6 复功率的能量定理 272

11.7 等离子体中的复功率 273

11.8 振荡电磁场的互易定理 278

11.9 振荡电磁场互易定理的证明 281

第十二章 振荡电磁场中的阻抗概念 284

12.1 引言 284

12.2 场阻抗的定义 285

12.3 振荡电路间的界面处电路阻抗与边界条件的关系 289

12.4 振荡电磁场之间的界面处场阻抗与边界条件的关系 291

12.5 平面波的场阻抗 293

12.6 场阻抗和场导纳之间的关系 298

12.7 在窄带传输线上的阻抗和导纳 300

12.8 介电损耗 302

12.9 金属损耗 305

习题 308

第十三章 在平面界面处电磁波的反射与折射 309

13.1 引言 309

13.2 指数波函数 309

13.3 色散关系的概念 312

13.4 消散波 316

13.5 与平面界面有关的入射、反射波和透射波 317

13.6 入射波、反射波和透射波传播矢量之间的关系 319

13.7 垂直穿过界面看时波的场阻抗 320

13.8 平面波垂直入射到平面界面上的反射和透射 322

13.9 菲涅耳(Fresnel)反射系数的计算 326

13.10 菲涅耳反射系数的特性 330

13.11 斜入射时的匹配 334

13.12 相干散射的概念 339

习题 341

第十四章 电磁波中能量的储存和流动 345

14.1 引言 345

14.2 均匀线性各向同性无损耗物质中的行进平面波 346

14.3 均匀线性各向同性无损耗物质中的驻平面波 349

14.4 无损耗传输线上的行波和驻波 351

14.5 部分行波和部分驻波 354

14.6 储存动能对电磁波的影响 359

14.7 相交平面波中能量的储存和流动 366

14.8 辐射偶极子的能量储存和流动 373

习题 384

附录 386

附录A 正交坐标系 386

附录B 矢量恒等式 387

附录C 相对论力学 389

附录D 数值表 392

索引 393