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第1章 矢量分析 1

1.1 矢量代数 1

1.1.1 标量和矢量 1

1.1.2 矢量的乘积 1

1.2 正交坐标系 3

1.2.1 直角坐标系 4

1.2.2 圆柱坐标系 4

1.2.3 球坐标系 5

1.3 矢量场 6

1.3.1 矢量的通量及散度 6

1.3.2 矢量的环量及旋度 9

1.4 标量场 12

1.4.1 标量场的等值面 12

1.4.2 标量场的方向导数 13

1.4.3 标量场的梯度 13

1.5 亥姆霍兹定理 14

习题 15

第2章 静电场 18

2.1 静电场的基本方程 18

2.1.1 电场强度及电位移矢量 18

2.1.2 静电场的散度方程 20

2.1.3 静电场的旋度方程 22

2.2 电位及其方程 23

2.2.1 电位函数 23

2.2.2 电位方程 26

2.3 静电场中的导体 26

2.4 静电场中的介质 27

2.4.1 介质的极化 27

2.4.2 介质中的高斯定理 28

2.5 静电场的边界条件 31

2.5.1 电位移矢量的边界条件 31

2.5.2 电场强度的边界条件 33

2.6 导体的电容 34

2.6.1 双导体的电容 34

2.6.2 导体系统的部分电容 36

2.7 静电场能量 37

2.7.1 外力作功 37

2.7.2 电场能量体密度 38

2.8 静电场边值问题的解法 39

2.8.1 静电场的边值问题 39

2.8.2 直角坐标系中的分离变量法 39

2.8.3 直角坐标系中的镜像法 43

习题 45

第3章 恒定磁场 47

3.1 恒定磁场的基本方程 47

3.1.1 磁感应强度 47

3.1.2 电流密度 48

3.1.3 磁场的基本方程 49

3.2 恒定磁场中的介质 53

3.3 恒定磁场的边界条件 55

3.4 电感 56

3.5 磁场能量 57

习题 59

第4章 恒定电场 61

4.1 恒定电场的基本方程 61

4.2 欧姆定律的微分形式 62

4.3 恒定电场的边界条件 64

4.4 恒定电场与静电场的比拟 65

习题 65

第5章 时变电磁场 67

5.1 法拉第电磁感应定律 67

5.2 位移电流 68

5.3 麦克斯韦第三方程 70

5.4 麦克斯韦第四方程 71

5.5 麦克斯韦方程组 71

5.6 复数形式的麦克斯韦方程 73

5.6.1 时谐电磁场的复数表示 73

5.6.2 麦克斯韦方程组的复数表示 73

5.7 时变场的边界条件 75

5.7.1 法向场的边界条件 75

5.7.2 切向场的边界条件 76

5.8 坡印廷定理和坡印廷矢量 78

5.8.1 坡印廷定理 78

5.8.2 坡印廷矢量及其平均值 79

习题 82

第6章 平面电磁波 83

6.1 波动方程 83

6.2 理想介质中的均匀平面波 84

6.2.1 均匀平面波 84

6.2.2 均匀平面波的传播参数 85

6.2.3 均匀平面波的场量关系 86

6.3 导电媒质中的平面波 89

6.3.1 导电媒质的分类 89

6.3.2 导电媒质中的波动方程 89

6.4 平面波的极化 92

6.4.1 线极化波 92

6.4.2 圆极化波 93

6.4.3 椭圆极化波 93

6.5 平面边界上的正投射 94

6.5.1 对理想导体的正投射 94

6.5.2 对理想介质的正投射 96

习题 99

第7章 导行系统 101

7.1 引言 101

7.2 规则金属波导系统的导波方程 102

7.3 矩形波导 103

7.4 传输线理论 109

7.4.1 均匀传输线的电路模型 109

7.4.2 分布参数 112

习题 114

第8章 电磁辐射 116

8.1 时变场的位函数 116

8.1.1 时变场位与场的关系 116

8.1.2 位函数的波动方程 117

8.1.3 时变场的滞后位 117

8.2 电基本振子的辐射 118

8.2.1 近场区 120

8.2.2 远场区 120

8.3 磁基本振子的辐射 122

习题 123

第9章 天线基础 125

9.1 天线的电参数 125

9.1.1 发射天线 125

9.1.2 接收天线 131

9.2 对称振子 132

9.3 单极天线 135

9.4 阵列天线 139

9.5 引向天线 142

9.6 微带天线 145

9.7 抛物面天线 148

习题 149

附录1 不同坐标系中的微分表达式 151

附录2 二阶微分运算 153

附录3 V运算于乘积及其证明 154

附录4 场量、常量及关系对应表 156