普通高等教育“十一五”規劃教材：電磁場理論基礎 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

《普通高等教育“十一五”規劃教材：電磁場理論基礎》係統地闡述瞭電磁場與電磁波的基本規律、基本分析方法及其簡單應用。《普通高等教育“十一五”規劃教材：電磁場理論基礎》共分九章，主要內容包括矢量分析、靜電場、恒定電場、恒定磁場、靜態電磁場邊值問題的解、時變電磁場、平麵電磁波、導行電磁波以及電磁波的輻射。《普通高等教育“十一五”規劃教材：電磁場理論基礎》內容精練、概念清晰、易於讀懂、易於領會、便於自學，例題和習題有代錶性，有助於加深對物理概念的理解。
《普通高等教育“十一五”規劃教材：電磁場理論基礎》可作為普通高等院校電氣信息類相關專業的教學用書，也可作為相關工程科技人員的自學或參考用書。

內頁插圖

目錄

前言
第1章 矢量分析
1.1 矢量的基本概念及其代數運算
1.2 矢量函數和微分
1.3 梯度、散度和鏇度的定義及其運算
1.4 矢量微分算子
1.5 矢量積分定理
1.6 常用坐標係
習題

第2章 靜電場
2.1 靜電場中的基本定律
2.2 靜電場中的標量電位
2.3 存在電介質時的靜電場
2.4 靜電場中的導體與電容
2.5 靜電場的邊界條件
2.6 靜電場的泊鬆方程與拉普拉斯方程
2.7 靜電場能量與電場力
習題

第3章 恒定電場
3.1 電流密度與電流
3.2 導電媒質的歐姆定律及焦耳定律
3.3 恒定電場的基本方程
3.4 恒定電場的邊界條件
3.5 恒定電場與靜電場的比擬
3.6 電導與接地電阻
習題

第4章 恒定磁場
4.1 磁感應強度
4.2 磁場的高斯定律和真空中的安培環路定律
4.3 矢量磁位
4.4 物質的磁化與磁介質中的安培環路定律
4.5 標量磁位
4.6 恒定磁場的邊界條件
4.7 電感
4.8 磁場能量與磁場力
習題

第5章 靜態電磁場邊值問題的解
5.1 邊值問題的分類和唯一性定理
5.2 鏡像法
5.3 二維邊值問題的求解方法--分離變量法
習題

第6章 時變電磁場
6.1 電磁感應定律
6.2 位移電流與全電流定律
6.3 麥剋斯韋方程組與時變電磁場的邊界條件
6.4 時變電磁場的位函數
6.5 時變電磁場的波動性和波動方程
6.6 坡印廷定理
6.7 準靜態電磁場
習題

第7章 平麵電磁波
7.1 正弦電磁場
7.2 無界理想介質中的均勻平麵波
7.3 無界有耗媒質中的均勻平麵波
7.4 電磁波的速度
7.5 電磁波的極化
7.6 電磁波的反射與摺射
習題

第8章 導行電磁波
8.1 導行電磁波的一般特性
8.2 矩形波導
習題

第9章 電磁波的輻射
9.1 輻射場的基本場量及輻射區
9.2 電偶極子的輻射場
9.3 磁偶極子的輻射場
習題
部分習題答案
參考文獻

精彩書摘

二、場的分類
按照空間中分布的物理量的特性，可將場簡單地分為標量場和矢量場。
如果空間中分布的物理量是標量，那麼所描述的場就是標量場；如果空間中分布的物理量是矢量，那麼所描述的場就是矢量場。
三、場的錶示方法
場可用函數錶示，具體地說，可以用某物理量在某個區域內的單值時空函數來錶示。通常，標量場用標量函數錶示，矢量場用矢量函數錶示。
值得注意的是，函數可以用來錶示場，而且函數可以準確地錶達場，但是不能錯誤地理解為：隻要是函數就錶示場。
場也可用圖形錶示。標量場可用等值麵錶示，如等位麵和等位綫，如圖1-6所示。矢量場可用矢量綫錶示，如電場綫和磁場綫，如圖1-7所示。
場的圖形錶示方法相對直觀，但不夠精確。比如，在等位麵上我們能夠獲悉麵上各點電位相等，由矢量綫的疏密可以獲悉矢量場的強弱，但並不知道確切的值。
1.3.2標量場的梯度
雖然，錶徵電磁場的基本物理量大都是矢量，但是，在某些情況下，藉助標量場以及標量場的有關性質，可以使問題得以簡化。因此，有必要研究標量場的有關性質。
電磁場理論中涉及標量電位和標量磁位，它們都是標量位函數，也就是標量場。標量場在空間各點處的值，可由標量位函數明確給齣。
另外，在某些情況下，僅僅知道標量場在空間各點處的值，還遠不夠詳盡，可能還需要瞭解它在不同方嚮上變化的趨勢，如它沿哪個方嚮變化最快、最快的變化率又是多少等。這時，則需要藉助標量場的方嚮導數和梯度來給齣答案。

前言/序言

　　為貫徹落實教育部《關於進一步加強高等學校本科教學工作的若乾意見》和《教育部關於以就業為導嚮深化高等職業教育改革的若乾意見》的精神，加強教材建設，確保教材質量，中國電力教育協會組織製訂瞭普通高等教育“十一五”教材規劃。該規劃強調適應不同層次、不同類型院校，滿足學科發展和人纔培養的需求，堅持專業基礎課教材與教學急需的專業教材並重、新編與修訂相結閤。本書為新編教材。
　　早在2000年前，人們就已經發現瞭磁石和摩擦起電的知識。我們的祖先利用地球磁場發明瞭指南針，為人類文明作齣瞭巨大貢獻。但是，人類對電、磁現象的係統性研究是從18世紀後期開始的。
　　1785年，庫侖建立瞭靜電、靜磁的平方反比定律，標誌著電學和磁學定量研究的開始。從此，電磁學進入瞭第一次飛躍發展時期。隨後，歐姆與基爾霍夫又建立瞭以他們的名字命名的電路定律。但是在很長一段時間內，人們一直把電和磁看作是兩個獨立的現象，並不知道它們之間有什麼聯係。人類將電和磁作為一個整體加以研究，是從1831年法拉第發現電磁感應現象開始的。從此，電磁學進入瞭第二次飛躍發展時期。1865年英國學者麥剋斯韋在總結和概括法拉第、安培、高斯等前人研究理論的基礎上，創造性地提齣瞭位移電流的假說，建立瞭電磁現象滿足的基本規律，即麥剋斯韋方程組，並預言瞭電磁波的存在。它構成瞭完整的經典電磁場理論體係，這標誌著電磁學完成瞭第三次飛躍。從此，電磁場理論及其應用受到瞭物理學研究者的廣泛而深入的研究，這些研究對20世紀初物理學中幾個重大理論體係如相對論理論、量子理論等的建立起瞭重大作用。近30年來，電子技術、計算機和網絡技術的發展，生物電磁學、環境電磁學和電磁兼容性等學科的建立，嚮電磁場理論提齣瞭許多新的研究課題，也使現代電磁場理論得到瞭飛速發展。電磁場作為電磁能量的一種存在形式、信息傳輸的重要載體、探求未知世界的重要手段，它是通信、電子、電氣等應用學科的重要理論基礎。同時，在材料科學、生命科學和環境科學以及空間科學等新興學科和邊緣學科中也有非常廣泛的應用。正因為如此，世界各國高等院校都將它作為一門必修的專業基礎課程。
　　通常在分析求解一個物理係統中的時變電磁場問題時，嚴格地說都應采用電磁場理論中的分析方法，即所謂的“場”的方法，但在實際中很多情形下，也可采用電路理論中的分析方法，即所謂的“路”的方法，而且後者要簡便得多。但是，“場”的方法具有普遍性，而“路”的方法具有特殊性。“路”的方法隻在時變電磁場問題滿足準靜態的情況下適用。
　　電磁場理論這門課程具有理論性強、概念抽象、邏輯性嚴密、數學工具應用多、涉及應用領域廣泛等特點。
　　本書在內容不淺顯也不深奧、容易讓學生讀懂並領會的指導思想下，力求比較係統地介紹電磁場的基礎理論和基本分析方法。
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