第1章 绪论 1
1.1电磁场理论建立的历史意义 1
1.2电磁场理论与现代电子信息技术 1
无线通信系统 1
雷达系统 2
军事应用 3
1.3电磁场学科的应用范围 4
1.4麦克斯韦方程组——电磁场理论的基础 6
思考题 6
第2章 静电场与恒流电场 7
2.1库仑定律的建立及意义 7
2.2库仑定律和电场强度的定义 8
库仑定律 8
电场强度的定义 9
2.3静电场的基本方程 9
2.4电场强度的计算 10
离散电荷系统的电场强度 11
连续分布电荷的电场 13
2.5高斯定理及其应用 14
2.6标量电位函数 17
离散电荷的电位 18
分布电荷的电位 19
2.7电媒质中的高斯定理 21
极化媒质的等效电荷分布 21
媒质中的合成电场 23
媒质中的高斯定理 23
媒质强度 24
2.8静电场的边界条件 26
2.9电容和电容器 28
2.10静电场的能量和力 30
用电荷和电位函数表示的静电能量 30
用场量表示的静电能量 31
静电力 33
2.11恒流电场 35
恒流电场的基本方程 35
导电回路中的外加电场 37
功率耗散和焦耳定律 38
恒流电场的边界条件 38
2.12恒流电场与静电场的比拟 40
静电比拟法 40
电导 40
2.13应用实例 42
2.14小结 42
思考题 43
习题 43
第3章 边值问题 47
3.1引言 47
3.2泊松方程和拉普拉斯方程 47
3.3静态场解的唯一性定理 49
3.4分离变量法 50
直角坐标系中的分离变量法 51
圆柱坐标系中的分离变量法 55
球面坐标系中的分离变量法 59
3.5镜像法 62
点电荷和导体平面 62
线电荷和平行导体圆柱 64
点电荷和导体球 66
3.6复变函数法 67
复电位函数法 68
保角变换法 69
复变函数法应用的类型 71
许瓦兹变换 73
3.7应用实例 76
3.8小结 77
思考题 77
习题 78
第4章 静磁场 81
4.1安培环路定律的建立及意义 81
4.2静磁场的基本方程 83
静磁场的定义 83
自由空间静磁场的基本假设 83
4.3矢量磁位 85
4.4比奥-萨伐尔定律及应用 86
4.5磁偶极子 88
4.6磁媒质中的安培定律 90
磁化强度矢量 90
磁场强度和相对磁导率 91
4.7标量磁位 92
4.8静磁场的边界条件 93
4.9电感和电感器 96
4.10静磁场的能量和力 100
用场量表示静磁能 101
静磁力 102
用磁场储能表示力 104
4.11应用实例 105
4.12小结 106
思考题 106
习题 107
第5章 时变场 110
5.1麦克斯韦理论的建立及意义 110
法拉第电磁感应定律的建立 110
麦克斯韦理论的建立 112
5.2法拉第电磁感应定律 115
时变磁场中的静止回路 115
静磁场中的运动导体 116
时变磁场中的运动回路 116
5.3全电流定律 119
5.4麦克斯韦方程组 120
5.5媒质分界面的边界条件 123
5.6达朗贝尔方程 125
5.7坡印廷定律 127
5.8正弦电磁场 129
正弦电磁场的复数表示法 129
位函数的复数表示法 130
坡印廷矢量的复数表示法 130
5.9复电容率和复磁导率 131
复电容率的概念 131
复磁导率的概念 132
5.10核磁共振效应 132
5.11小结 134
思考题 135
习题 135
第6章 准静态场 138
6.1对麦克斯韦理论革命重新评价的历史 138
6.2动态场的基本方程 140
6.3准静态场的分类和特点 141
6.4准静态位 141
6.5导电媒质中自由电荷的弛豫过程 142
6.6导电媒质分界面自由电荷的积累过程 144
6.7通过导电媒质薄环的磁扩散过程 147
6.8电子回旋加速器 148
6.9 小结 150
思考题 150
习题 150
第7章 平面电磁波的传播 153
7.1海因利希·赫兹实验的贡献 153
7.2在理想媒质中的平面电磁波 154
沿特定方向轴传播的平面电磁波 155
平面波的极化 158
7.3在导电媒质中的平面电磁波 160
在低损耗媒质中α和β的特性 161
在良导体中α和β的特性 161
群速 164
7.4各向异性媒质中的电磁波 166
等离子体中的电磁波 166
铁氧体中的电磁波 169
7.5在导电平面边界上的垂直入射 173
7.6在导电平面边界上的斜入射 176
垂直极化 176
平行极化 178
7.7在媒质平面边界上的垂直入射 179
7.8在媒质平面边界上的斜入射 182
垂直极化 182
平行极化 184
全反射现象 186
7.9应用实例 187
7.10小结 189
思考题 189
习题 190
第8章 导行电磁波 195
8.1引言 195
8.2导波的一般分析方法 197
规则波导中波的一般分析方法 197
TEM模传输线 200
导行波为横电波(TE模) 201
导行波为横磁波(TM模) 202
8.3矩形波导中的导波 202
矩形波导中的TM波 202
矩形波导中的TE波 204
矩形波导中导波的传输特性 205
8.4圆波导中的导波 213
圆波导中的TE模(H波) 214
圆波导中的TM模(E波) 216
8.5同轴线中的导波 218
同轴线的主模TEM波 218
同轴线中的高次模 220
同轴线尺寸的选择 221
8.6 应用实例 222
8.7小结 223
思考题 223
习题 224
第9章 谐振器原理 228
9.1无线电技术领域中谐振器的发展历史 228
9.2谐振器的分类 228
9.3传输线谐振器 229
集总参数谐振电路 229
传输线的阻抗参数 231
终端短路谐振线 232
终端开路谐振器 234
9.4同轴线谐振器 236
同轴腔的Q值 238
谐振阻抗 239
9.5矩形波导谐振器 240
谐振频率 240
矩形谐振腔的Q值 243
9.6圆柱波导谐振器 244
谐振频率 245
几个重要的振荡模式 246
圆柱腔的Q值 248
9.7应用实例 251
9.8小结 252
思考题 252
习题 253
附录A 矢量分析 254
附录B 单位和符号 281
附录C 一些常用材料的基本常量 283