电磁场与电磁波学习指导与习题详解PDF电子书下载

第1章 矢量分析 1

1.1学习要求 1

1.2内容提要 1

1.2.1标量、矢量与场的概念 1

1.2.2矢量的坐标分量表示 1

1.2.3哈密顿算符和拉普拉斯算符 2

1.2.4矢量场的通量和环量 3

1.2.5矢量场的散度和旋度 3

1.2.6散度定理与斯托克斯定理 4

1.2.7标量场的梯度 5

1.2.8场的若干性质 5

1.2.9亥姆霍兹定理 6

1.3重点难点分析 6

1.3.1 3种常用坐标系基矢 6

1.3.2散度、旋度的定义与奇点 7

1.3.3关于位函数 7

1.3.4亥姆霍兹定理的本质 8

1.4典型例题 8

1.5习题解答 13

第2章 静电场 25

2.1学习要求 25

2.2内容提要 25

2.2.1电荷分布模型 25

2.2.2库仑定律 26

2.2.3电场强度 26

2.2.4电位函数 26

2.2.5电介质的极化与电位移矢量 27

2.2.6静电场的基本方程 27

2.2.7静电场的边界条件 27

2.2.8电容与导体系统的部分电容 28

2.2.9静电能与静电力 28

2.3重点难点分析 29

2.3.1库仑定律与电场强度的定义 29

2.3.2关于电位函数 29

2.3.3有电介质存在时的场 30

2.3.4静电场的基本方程 30

2.3.5关于边界条件 31

2.3.6虚位移法计算静电力 31

2.4典型例题 31

2.5习题解答 38

第3章 恒定电场 57

3.1学习要求 57

3.2内容提要 57

3.2.1电荷分布模型 57

3.2.2电荷守恒定律 57

3.2.3恒定电场的基本方程 58

3.2.4欧姆定律与焦耳定律 58

3.2.5恒定电场的边界条件 58

3.2.6电导与部分电导 58

3.2.7静电场与恒定电场的比较 59

3.3重点难点分析 59

3.3.1恒定电场的特性 59

3.3.2电流密度的概念和计算 60

3.3.3漏电导、接地电阻的计算 60

3.3.4恒定电场的基本方程 60

3.3.5关于边界条件 60

3.3.6静电比拟法 61

3.4典型例题 61

3.5习题解答 63

第4章 恒定磁场 72

4.1学习要求 72

4.2内容提要 72

4.2.1安培力定律 72

4.2.2磁感应强度 72

4.2.3安培环路定律 72

4.2.4磁介质 73

4.2.5矢量磁位与标量磁位 73

4.2.6恒定磁场的基本方程和边界条件 75

4.2.7恒定磁场求解问题 75

4.2.8自感与互感 76

4.2.9磁场能量与磁场力 76

4.3重点难点分析 77

4.3.1恒定磁场 77

4.3.2磁场强度 77

4.3.3场源 77

4.3.4矢量磁位的泊松方程 78

4.3.5恒定磁场问题的求解 78

4.3.6电感的计算 78

4.3.7磁场力的计算 78

4.4典型例题 79

4.5习题解答 85

第5章 静态场边值问题的解法 98

5.1学习要求 98

5.2内容提要 98

5.2.1边值问题 98

5.2.2唯一性定理 98

5.2.3分离变量法 98

5.2.4镜像法 99

5.3重点难点分析 100

5.3.1分离变量法 100

5.3.2镜像法 100

5.4典型例题 100

5.5习题解答 104

第6章 时变电磁场 114

6.1学习要求 114

6.2内容提要 114

6.2.1法拉第电磁感应定律的积分形式和微分形式 114

6.2.2位移电流 115

6.2.3麦克斯韦方程组 115

6.2.4无源理想介质中的波动方程 116

6.2.5时变电磁场的边界条件 116

6.2.6时变电磁场的能量守恒定律与坡印亭矢量 116

6.2.7动态矢量位与动态标量位 117

6.2.8达朗伯方程与其解——推迟势 117

6.2.9时谐电磁场 117

6.3重点难点分析 118

6.3.1涡旋电场和位移电流 118

6.3.2麦克斯韦方程组 119

6.3.3时变场的位函数和滞后位 119

6.3.4坡印亭矢量和坡印亭定理 119

6.4典型例题 119

6.5习题解答 123

第7章 平面电磁波 131

7.1学习要求 131

7.2内容提要 131

7.2.1理想介质中的均匀平面波 131

7.2.2电磁波的极化 132

7.2.3导电媒质中的均匀平面波 132

7.2.4均匀平面波对平面分界面的垂直入射 133

7.2.5均匀平面波对平面分界面的斜入射 135

7.3重点难点分析 138

7.3.1均匀平面波 138

7.3.2无界媒质中的均匀平面波 139

7.3.3波的极化 139

7.3.4波对分界面的垂直入射与斜入射 139

7.4典型例题 140

7.5习题解答 145

第8章 导行电磁波 167

8.1学习要求 167

8.2内容提要 167

8.2.1均匀导波系统波传播的一般特性 167

8.2.2导行波的3种模式 168

8.2.3矩形波导中TE波和TM波 169

8.2.4圆柱波导 170

8.2.5传输线理论 172

8.2.6谐振腔 173

8.3重点难点分析 174

8.3.1不同模式的传播条件 174

8.3.2 TEM波传输线理论 175

8.4典型例题 175

8.5习题解答 183

第9章 电磁波的辐射 200

9.1学习要求 200

9.2内容提要 200

9.2.1电偶极子的辐射场 200

9.2.2天线的电参数 201

9.2.3电磁对偶性 202

9.2.4磁偶极子与开槽天线 202

9.2.5对称振子天线和天线阵 204

9.3重点难点分析 206

9.4典型例题 206

9.5习题解答 211

参考文献 214