工程电磁理论与应用基础PDF电子书下载

绪论 1

0.1工程中的电磁问题 1

0.1.1工程电磁技术 1

0.1.2工程中的基本电磁问题 3

0.1.3应用技术中的基本电磁问题 5

0.1.4工程电磁环境问题 5

0.2工程电磁分析概述 6

0.2.1基本电磁理论 6

0.2.2基本数学概念与方法 7

0.2.3工程电磁分析基本内容 7

0.3工程电磁技术发展 8

第1章 基本数学工具 10

1.1矢量与场分析基本概念 10

1.1.1标量、标量函数与标量场 10

1.1.2矢量与矢量场 12

1.2三种基本正交坐标系 14

1.2.1直角坐标系 15

1.2.2柱坐标系 16

1.2.3球坐标系 16

1.2.4坐标系转换 17

1.2.5微变元矢量 18

1.3矢量计算 23

1.3.1矢量加法 23

1.3.2矢量乘法 27

1.3.3矢量微分与求导 28

1.3.4矢量积分 29

1.4矢量场分析基本概念 31

1.4.1梯度 31

1.4.2散度 32

1.4.3旋度 34

1.4.4高斯公式与斯托克斯公式 37

1.4.5矢量场的位函数 37

1.4.6亥姆霍兹定理 39

本章小结 40

思考题与练习题 40

第2章 工程电磁基本理论 42

2.1基本电磁量 42

2.1.1电荷与电荷密度 43

2.1.2电场强度、电位移矢量、电位 45

2.1.3电流 48

2.1.4磁感应强度、磁场强度和磁通 52

2.1.5导体、电介质、导电介质与磁介质 55

2.2电磁基本方程 58

2.2.1 Maxwell方程 58

2.2.2电流连续性定理 62

2.2.3电位函数 63

2.2.4磁位函数 65

2.2.5波动方程 69

2.2.6坡印亭定理 70

2.3工程电磁分析基础 74

2.3.1静态电磁场与时变电磁场 74

2.3.2复数表示法 76

2.3.3边界条件分析 78

2.3.4工程电磁分析中的定性分析 79

本章小结 86

思考题与练习题 87

第3章 静态电磁场分析 91

3.1静电场 91

3.1.1静电场基本特征 91

3.1.2静电场中的导体与电容 95

3.1.3定解问题与边界条件分析 98

3.2恒定电场 106

3.2.1恒定电场基本特征 106

3.2.2电动势 111

3.2.3弛豫时间与欧姆定律 113

3.2.4定解问题与边界条件 114

3.3恒定磁场 115

3.3.1恒定磁场基本特征 115

3.3.2磁通 117

3.3.3磁链与电感 120

3.3.4磁介质与磁路分析 123

3.3.5定解问题与边界条件 126

本章小结 128

思考题与练习题 129

第4章 电磁感应与电磁波 132

4.1电磁感应与时变电磁场 132

4.1.1电磁感应 132

4.1.2电磁波——时变电磁场 136

4.2交变电磁场 140

4.2.1交变电磁场基本特征 140

4.2.2交变电磁场复数分析 142

4.2.3工频感应与趋肤效应 146

4.2.4电容效应 148

4.2.5电感效应 150

4.2.6交变电磁场中的电路元件 151

4.3电磁波传播 153

4.3.1平面波 153

4.3.2介质的波阻抗 157

4.3.3垂直入射 160

4.3.4斜入射 166

4.3.5导行波与波导 174

4.4辐射与接收 182

4.4.1辐射 182

4.4.2接收 185

4.5电磁波衰减与吸收 186

4.5.1传输衰减 187

4.5.2电磁波吸收 188

本章小结 188

思考题与练习题 189

第5章 电磁能量转换、传输与接收 193

5.1电磁能量转换 193

5.1.1静态电磁能量转换 193

5.1.2时变电磁能量转换分析 198

5.1.3电磁干扰的能量分析 200

5.2电磁能量传输 202

5.2.1电磁能量传输的基本特征 202

5.2.2电磁能量传输效率 204

5.2.3电子系统能量传输分析 205

5.3天线 206

5.3.1发射天线分析概念 206

5.3.2接收天线分析概念 207

5.3.3电子线路的天线效应分析 208

本章小结 209

思考题与练习题 209

第6章 电磁测量 212

6.1电荷与电流测量 212

6.1.1基本物理概念 212

6.1.2电荷测量 215

6.1.3电流测量 217

6.2电磁场分布测量 220

6.2.1基本测量概念 220

6.2.2电场分布测量基本概念 222

6.2.3磁场测量的基本概念 224

6.3电磁波辐射测量 225

6.3.1电磁辐射测量概念 225

6.3.2测量方法分析 226

本章小结 227

思考题与练习题 227

第7章 信号完整性与电磁兼容概念 229

7.1信号完整性基本概念 229

7.1.1理想信号与误差 229

7.1.2动态逻辑电平信号 235

7.1.3传输损失 235

7.2电场能量转换的影响 236

7.2.1静态电磁能量转换的影响 237

7.2.2时变电磁能量交换的影响 238

7.3电场效应 239

7.3.1恒定电场效应 239

7.3.2交变电场效应 239

7.4磁场效应 240

7.4.1恒定磁场效应 240

7.4.2交变磁场效应 241

7.5接地 241

7.5.1接地的基本概念 241

7.5.2接地串扰 244

7.6电磁兼容基本概念 245

7.6.1电磁兼容概述 245

7.6.2电力电子系统的电磁兼容特征 246

本章小结 248

思考题与练习题 249

第8章 电磁分析求解方法介绍 250

8.1镜像法 250

8.1.1静电场的镜像法 250

8.1.2恒定磁场镜像法 251

8.2分离变量法 252

8.2.1格林定理与解的唯一性 252

8.2.2偏微分方程的分离变量求解方法 253

8.3复变函数分析 253

8.3.1复位函数方法 254

8.3.2保角变换法 254

8.4数值分析法 255

8.4.1有限差分法 255

8.4.2有限元法 256

8.4.3矩量法 257

本章小结 258

参考文献 259

附录 电磁兼容相关国家标准 260