电磁场与电磁波教学指导 习题解答与实验PDF电子书下载

第1篇 习题解答 3

第1章 矢量分析 3

1.1 基本教学内容、主要公式及重要提示 4

1.1.1 三种常用的正交坐标系 4

1.1.2 矢量运算 5

1.1.3 空间矢量 5

1.1.4 矢量的微分 5

1.1.5 微分算符及常用的公式 7

1.1.6 亥姆霍兹定理 7

1.2 主要的习题类型及典型例题 8

1.3 习题解答 8

附录 矢量函数的积分 14

第2章 静电场分析 17

2.1 基本教学内容、主要公式及重要提示 18

2.1.1 静电场的基本规律 18

2.1.2 静电场的边界条件 21

2.1.3 泊松方程和拉普拉斯方程 22

2.1.4 唯一性定理 22

2.1.5 导体系统的电容 23

2.1.6 静电场的能量 23

2.1.7 利用虚位移原理计算电场力 23

2.1.8 恒定电场（恒定电流场） 24

2.2 主要的习题类型及典型例题 26

2.3 习题解答 28

2.4 应用案例 49

2.4.1 半导体 49

2.4.2 超导 51

2.4.3 太阳能电池 53

2.4.4 从白炽灯、荧光灯到LED 56

2.4.5 接触式静电电压表 58

第3章 恒定磁场 59

3.1 基本教学内容、主要公式及重要提示 60

3.1.1 恒定磁场的基本规律 60

3.1.2 恒定磁场的边界条件 62

3.1.3 矢量磁位 62

3.1.4 标量的磁位 63

3.1.5 电感 64

3.1.6 磁场的能量 65

3.1.7 磁场力 65

3.2 主要的习题类型及典型例题 66

3.3 习题解答 67

3.4 应用案例 78

3.4.1 电磁传感器 78

3.4.2 霍尔效应及应用 94

第4章 静态场边值问题的解法 96

4.1 基本教学内容、主要公式及重要提示 97

4.1.1 静电场的边值问题 97

4.1.2 直角坐标系中的分离变量法 97

4.1.3 圆柱坐标系中二维场的分离变量法（场的分布与Z无关） 98

4.1.4 球坐标系中轴对称场的分离变量法（场的分布与？无关） 99

4.1.5 镜像法 99

4.1.6 电轴法 100

4.1.7 有限差分法 101

4.2 主要的习题类型及典型例题 101

4.3 习题解答 101

第5章 时变电磁场 121

5.1 基本教学内容、主要公式及重要提示 122

5.1.1 电磁感应定律 122

5.1.2 麦克斯韦的两个基本假说 122

5.1.3 麦克斯韦方程组 123

5.1.4 时变场的边界条件 123

5.1.5 时变电磁场的能量和能流 124

5.1.6 时变电磁场的矢量位和标量位 124

5.2 主要的习题类型及典型例题 125

5.3 习题解答 125

第6章 平面电磁波 132

6.1 基本教学内容、主要公式及重要提示 133

6.1.1 正弦电磁场的复数表示方法 133

6.1.2 平均坡印廷矢量 134

6.1.3 理想介质中的均匀平面波 134

6.1.4 波的极化特性 135

6.1.5 损耗媒质中的均匀平面波 135

6.1.6 平面上的垂直入射 136

6.1.7 平面上的斜入射 138

6.2 主要的习题类型及典型例题 139

6.3 习题解答 140

6.4 应用案例 155

6.4.1 射频识别技术 155

6.4.2 电子战经典案例 159

第7章 导行电磁波 165

7.1 基本教学内容、主要公式及重要提示 166

7.1.1 导行电磁波的三种模式 166

7.1.2 传输线 166

7.1.3 金属规则波导 169

7.1.4 同轴线 171

7.1.5 光波导（光纤） 172

7.1.6 谐振腔 172

7.2 主要的习题类型及典型例题 172

7.3 习题解答 173

7.4 应用案例：微波炉 189

第8章 电磁波的辐射 193

8.1 基本教学内容、主要公式及重要提示 194

8.1.1 电偶极子天线的辐射 194

8.1.2 磁偶极子天线的辐射 194

8.1.3 天线辐射的方向性 195

8.1.4 天线阵 195

8.1.5 面天线基础 196

8.2 主要的习题类型及典型例题 196

8.3 习题解答 196

8.4 应用案例：条形码阅读器 208

第2篇 实验讲义 213

实验一 电磁波的衍射与干涉 213

实验二 电磁波参量的测量 219

实验三 均匀无耗媒质参量的测量 224

实验四 电磁波的反射与折射 228

实验五 电磁波极化特性的研究 233

实验六 测量角锥喇叭天线的方向图 238

实验七 综合实验：静电场的模拟实验与数值分析 243

附录一 电磁波综合实验系统 258

附录二 平行极化波和垂直极化波 260

附录三 静电场描绘仪电源及使用方法 261

参考文献 262