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第1章 矢量分析 1

1.1标量场的梯度 1

方向导数 1

梯度 2

梯度的运算法则 2

1.2矢量场的散度 4

通量 4

散度 4

散度的运算法则 5

格林恒等式 6

1.3矢量场的旋度 7

环量 7

旋度 7

旋度的运算法则 9

旋度定理 10

1.4正交曲线坐标系 11

正交曲线坐标系概述 11

正交曲线坐标系中的梯度、散度、旋度的表达式 11

圆柱坐标系 12

球坐标系 13

1.5矢量场的唯一性定理与亥姆霍兹定理 14

矢量场的唯一性定理 14

亥姆霍兹定理 14

习题1 15

第2章 电磁场的基本规律 16

2.1真空中的静电场 16

库仑定律 电场强度 16

高斯定理 静电场的散度 17

静电场的环路定理和旋度 18

2.2电流连续性方程 19

电流密度 19

电流连续性方程 20

2.3真空中的稳恒磁场 21

安培定律 毕奥-萨伐尔定律 21

磁通连续性原理 磁场的散度 22

安培环路定理 稳恒磁场的旋度 23

2.4电磁感应定律 25

电磁感应定律 25

涡旋电场 25

2.5介质的电磁特性 26

介质的极化 26

介质的磁化 29

本构方程 31

2.6麦克斯韦方程组 32

一般情况下的总电位移 32

位移电流 32

麦克斯韦方程组 33

2.7电磁场的边界条件 35

电磁场矢量法向分量的边界条件 36

电磁场矢量切向分量的边界条件 37

界面上的电流连续性方程 39

2.8电磁能量和能流 40

电磁力密度 电磁功率密度 40

坡印廷定理 41

电磁场的能量密度和能流密度 42

导体在能量传输中的作用 43

习题2 45

第3章 静态电磁场 48

3.1静电场的电位 48

静电场的电位 48

电荷体系引起的电位 49

电位满足的微分方程 51

电位满足的边界条件 52

3.2静电场的能量 53

静电场能量与电荷和电位的关系 53

求电场力的虚位移法 54

3.3导体系统的电容 56

电位系数 56

电容系数 57

部分电容 58

电容器的电容 59

3.4稳恒电场和稳恒电流场 60

稳恒电场的基本方程和边界条件 60

稳恒电场的电位 61

解稳恒电流场的静电比拟法 62

3.5稳恒磁场的矢量磁位 63

稳恒磁场的矢量磁位 63

库仑规范 63

磁位方程的积分解 65

磁偶极子 67

3.6稳恒磁场的能量 67

用矢量磁位求磁场能量 67

载流回路的磁能公式 68

求磁场力的虚位移法 69

利用磁能求自感系数 70

3.7标量磁位 72

习题3 73

第4章 静态场的边值问题 76

4.1唯一性定理 76

4.2镜像法 77

导体平面镜像法 78

导体球面镜像法 79

导体柱面镜像法 80

介质平面镜像法 82

4.3分离变量法 83

直角坐标系中的分离变量 83

圆柱坐标系中的分离变量 86

球坐标系中的分离变量 87

4.4复变函数法 90

静电场的复位 90

保角变换原理 92

几种常用的保角变换 93

保角变换应用举例 94

习题4 95

第5章 平面电磁波 97

5.1无源空间的电磁波动方程 97

5.2时谐电磁场的复数表示 98

时谐电磁场量的复数表示 98

场方程的复数形式 100

复介电常数和复磁导率 101

复坡印廷定理 102

5.3理想介质中的均匀平面电磁波 103

均匀平面波解 103

均匀平面电磁波的特性 104

5.4导电介质中的平面电磁波 107

导电介质中自由电荷的分布 108

导电介质中的平面电磁波 108

良导体 110

导体的损耗 表面电阻 111

5.5电磁波的极化 113

5.6群速度 115

习题5 116

第6章 平面电磁波的反射与折射 116

6.1电磁波的反射、折射规律 119

反射、折射定律 120

反射系数与折射系数 120

6.2平面电磁波对平界面的垂直入射 125

向理想导体的垂直入射 125

向理想非磁性介质的垂直入射 127

6.3平面电磁波对平界面的斜入射 130

向理想导体的斜入射 130

向理想非磁性介质的斜入射 131

习题6 135

第7章 导行电磁波 138

7.1导行电磁波的一般分析 138

导行电磁波的表达式 139

导波场纵向分量与横向分量的微分方程 139

导波场的横向分量与纵向分量之间的关系式 140

7.2导行波波型的分类以及导行波的传输特性 141

导行波波型的分类 141

导行波的传输特性 141

7.3矩形波导 144

矩形波导中的TE波 144

矩形波导中的TM波 146

矩形波导的截止波长 147

矩形波导中的TE10模 148

7.4圆柱形波导 150

圆波导中的TE波 150

圆波导中的TM波 152

圆波导的传输特性 153

圆波导中的常用模式 154

7.5波导的损耗 156

波导壁损耗 156

介质损耗 157

7.6同轴线 158

同轴线中TEM波的场分布 158

同轴线中TEM波的传输特性 159

同轴线中的高次模 161

同轴线的单模传输条件和尺寸选择 161

7.7谐振器 162

谐振器产生振荡的物理过程 163

谐振器的基本参数 163

矩形谐振腔 165

圆柱形谐振腔 168

习题7 172

第8章 电磁波的辐射 174

8.1时变场的位函数 174

有源区域的波动方程 174

时变场的位函数 175

滞后位 176

8.2电基本振子的辐射 178

电基本振子的电磁场 178

电基本振子的近区场（感应场） 179

电基本振子的远区场（辐射场） 180

8.3磁基本振子的辐射场及对偶原理 182

磁基本振子的辐射场 182

对偶原理 183

8.4天线的电参数 186

归一化方向性函数与方向图 186

方向性系数 187

其他电参数 187

8.5对称振子天线 189

对称振子天线的辐射场 189

对称振子的方向性函数和方向图 190

对称振子的辐射功率与辐射电阻 191

8.6均匀直线阵 191

均匀直线阵的辐射场 191

均匀直线阵阵因子特性 193

例题分析 194

8.7面天线的辐射 197

基尔霍夫公式 197

口径面的辐射场 199

同相等幅矩形口径面的辐射 200

同相不等幅矩形口径面的辐射 202

习题8 204

附录A常用矢量公式 206

附录B圆柱坐标系和球坐标系 207

附录C梯度、散度、旋度和拉普拉斯算符展开式 208

附录D“面散度”公式的推导 211

附录E电磁量单位 212

习题参考答案 214