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绪论 2

第1章 矢量分析 7

1.1 矢量运算 8

1.2 空间矢量 9

1.3 矢量场和标量场 10

1.4 三种常用的正交坐标系 10

1.4.1 直角坐标系 10

1.4.2 圆柱坐标系 11

1.4.3 球坐标系 13

1.5 矢量的微分 14

1.5.1 矢量场的散度，散度定理 14

1.5.2 矢量场的旋度，斯托克斯定理 18

1.5.3 标量场的梯度 22

1.6 亥姆霍兹定理 23

1.7 微分算符 25

第1章 习题 27

第2章 静电场分析 30

2.1 静电场的基本规律 31

2.1.1 电荷与电荷分布 31

2.1.2 场强E和电位φ 32

2.1.3 静电场的基本方程 33

2.1.4 场强E和电位φ的计算 35

2.1.5 静电场中的导体 41

2.1.6 静电场中的电介质 41

2.1.7 电力线方程和等位面方程 45

2.2 静电场的边界条件 47

2.2.1 两种电介质界面上的边界条件 47

2.2.2 导体与电介质分界面上的边界条件 50

2.3 泊松方程和拉普拉斯方程 51

2.4 唯一性定理 53

2.4.1 格林定理 53

2.4.2 静电场的边值问题 54

2.4.3 唯一性定理 54

2.5 导体系统的电容 58

2.5.1 两导体间的电容 58

2.5.2 部分电容 58

2.6 静电场的能量与力 60

2.6.1 静电场的能量 60

2.6.2 利用虚位移原理计算电场力 64

2.7 恒定电场（恒定电流场） 65

2.7.1 电流与电流密度 65

2.7.2 恒定电场的基本方程和边界条件 68

2.7.3 导电媒质中的传导电流 70

2.7.4 运流电流 74

2.7.5 导电媒质中恒定电场与静电场的比拟 75

2.7.6 接地 77

2.8 静电场的应用 79

2.8.1 电偏转和电聚焦 79

2.8.2 喷墨打印机 82

2.8.3 静电除尘 83

2.8.4 静电复印 84

2.8.5 静电屏蔽 85

2.8.6 静电的危害与防护 86

第2章 习题 88

第3章 恒定磁场 95

3.1 恒定磁场的基本规律 96

3.1.1 磁感应强度B 96

3.1.2 恒定磁场的基本方程 96

3.1.3 磁介质的磁化 99

3.1.4 磁场的计算方法 101

3.1.5 磁路 106

3.2 恒定磁场的边界条件 108

3.2.1 两种磁介质界面上的边界条件 108

3.2.2 铁磁质表面的边界条件 109

3.3 矢量磁位 110

3.3.1 矢量磁位A的引入 110

3.3.2 矢量磁位A的微分方程及其解 110

3.3.3 矢量磁位A的边界条件 111

3.3.4 利用矢量磁位A计算磁场 112

3.3.5 磁偶极子及其磁场 115

3.4 标量磁位 116

3.5 电感 117

3.5.1 自感系数和互感系数 117

3.5.2 M和L的计算 118

3.5.3 部分电感 123

3.6 磁场的能量和力 127

3.6.1 电流回路系统的能量 127

3.6.2 磁场的能量 129

3.6.3 磁场力 130

3.7 恒定磁场的应用 133

3.7.1 磁屏蔽 133

3.7.2 磁记录 134

3.7.3 回旋加速器 135

3.7.4 磁聚焦 136

3.7.5 等离子体的磁约束 138

第3章 习题 139

第4章 静态场边值问题的解法 144

4.1 电磁场边值问题概述 145

4.2 直角坐标系中的分离变量法 146

4.3 圆柱坐标系中的分离变量法 152

4.3.1 圆柱坐标系中二维场的分离变量法 152

4.3.2 圆柱坐标系中三维场的分离变量法 158

4.4 球坐标系中的分离变量法 162

4.5 镜像法 166

4.5.1 点电荷对无限大导体平面的镜像 166

4.5.2 点电荷对介质平面的镜像 168

4.5.3 电流对铁板平面的镜像 169

4.5.4 点电荷对导体球的镜像 170

4.5.5 电轴法 174

4.6 有限差分法 178

4.6.1 差分原理 178

4.6.2 有限差分法的基本方法 179

4.6.3 轴对称场的计算 184

4.6.4 场强E、H、B的计算 186

4.6.5 时域有限差分法简介 187

第4章 习题 192

第5章 时变电磁场 198

5.1 电磁感应定律 199

5.2 位移电流 202

5.3 麦克斯韦方程组 203

5.4 时变场的边界条件 204

5.5 坡印廷定理和坡印廷矢量 207

5.6 时变电磁场的矢量位和标量位 208

5.6.1 矢量位A和标量位φ的引入 208

5.6.2 达朗贝尔方程 209

5.7 应用案例 电磁场在医学领域的应用 210

5.7.1 CT 210

5.7.2 磁共振成像 212

5.7.3 微波切除肿瘤 214

第5章 习题 215

第6章 平面电磁波 218

6.1 正弦电磁场的复数表示方法 219

6.2 平均坡印廷矢量 221

6.3 理想介质中的均匀平面波 223

6.3.1 电磁波传播的基本方程 223

6.3.2 均匀平面电磁波 224

6.4 波的极化特性 227

6.5 损耗媒质中的均匀平面波 230

6.6 电磁波在各向异性介质中的传播 235

6.6.1 等离子体中的均匀平面波 236

6.6.2 铁氧体中的均匀平面波 242

6.7 平面上的垂直入射 249

6.7.1 两种媒质分界面上的垂直入射 249

6.7.2 理想导体表面的反射、驻波 250

6.7.3 两种理想介质界面的反射、驻波比 254

6.8 平面上的斜入射 257

6.8.1 理想导体表面的斜入射 257

6.8.2 理想介质表面的斜入射 259

6.9 相速度与群速度 263

6.10 应用案例 264

6.10.1 电磁频谱 264

6.10.2 极化技术的应用（简介） 265

6.10.3 电磁波增透技术与隐身技术 267

第6章 习题 273

第7章 导行电磁波 279

7.1 传输线 280

7.1.1 传输线的分布参数及其等效电路 280

7.1.2 均匀传输线方程及其解 281

7.1.3 传输线上行波的特性参数 283

7.1.4 传输线的工作参数 285

7.1.5 无耗传输线工作状态分析 286

7.1.6 史密斯圆图 288

7.2 波导 292

7.2.1 波导的一般分析方法 292

7.2.2 规则金属波导 296

7.2.3 同轴线 301

7.2.4 光波导简介 304

7.3 谐振腔 307

7.4 应用案例 309

7.4.1 短路、开路技术的应用 309

7.4.2 s参数 311

第7章 习题 313

第8章 电磁波辐射 318

8.1 滞后位 319

8.2 电偶极子天线辐射 320

8.3 磁偶极子天线辐射 324

8.3.1 电与磁的对偶性 324

8.3.2 磁偶极子天线的辐射 325

8.4 天线的辐射特性和基本参数 326

8.5 接收天线 330

8.6 常用的线天线 331

8.7 天线阵 336

8.7.1 二元直线阵与方向图乘积定理 336

8.7.2 均匀直线阵 338

8.8 面天线基础 340

8.8.1 惠更斯元的辐射 340

8.8.2 平面口径的辐射 342

8.8.3 常用的面天线 344

8.9 应用案例 346

8.9.1 GPS定位 346

8.9.2 雷达 347

8.9.3 电磁兼容技术简介 352

第8章 习题 355

附录1 习题参考答案 358

附录2 符号表 369

附录3 常用的数学公式 371

附录4 电磁单位制 374

附录5 常用的物理常数 377

附录6 常用材料的参数 378

附录7 史密斯圆图 379

索引 380

参考文献 391