工程電磁場與電磁波

第一篇 場波基礎篇
第1章 矢量分析基礎
1.1 標量與矢量
1.1.1 標量與矢量
1.1.2 標量場與矢量場
1.2 矢量的運算
1.2.1 矢量的代數(shù)運算
1.2.2 矢量乘
1.2.3 矢量函數(shù)求導
1.2.4 矢量函數(shù)積分
1.3 標量場的方向?qū)?shù)和梯度
1.3.1 標量場的等值面與等值線
1.3.2 標量場的方向?qū)?shù)
1.3.3 標量場的梯度
1.3.4 哈密頓算子
1.4 矢量場的散度及高斯散度定理
1.4.1 矢量線
1.4.2 矢量場的通量
1.4.3 矢量場的散度
1.4.4 高斯散度定理
1.4.5 格林定理
1.5 矢量場的旋度及斯托克斯定理
1.5.1 環(huán)量
1.5.2 旋度
1.5.3 斯托克斯定理
1.6 曲面坐標系
1.6.1 直角坐標系
1.6.2 圓柱坐標系
1.6.3 球坐標系
1.7 亥姆霍茲定理
小結
習題
第2章 電磁場的基本物理量與定律
2.1 電場基本規(guī)律
2.1.1 電荷與電荷分布
2.1.2 庫侖定律與電場強度
2.1.3 電位
2.1.4 電偶極子
2.1.5 高斯定理及電位移矢量
2.1.6 泊松方程和拉普拉斯方程
2.2 磁場基本定律
2.2.1 電流與電流密度
2.2.2 歐姆定律
2.2.3 焦耳定律
2.2.4 電流連續(xù)性方程
2.2.5 安培力定律與磁感應強度
2.2.6 磁通連續(xù)性定理與安培環(huán)路定律
2.2.7 矢量磁位
小結
習題二
第二篇 場波理論篇
第3章 靜態(tài)電磁場中的介質(zhì)
3.1 靜電場中的導體
3.2 靜電場中電介質(zhì)的極化
3.2.1 物質(zhì)的分類
3.2.2 介質(zhì)的極化
3.2.3 極化強度與束縛電荷
3.2.4 極化介質(zhì)產(chǎn)生的電位
3.3 介質(zhì)中的靜電場方程
3.3.1 介質(zhì)中的高斯定理
3.3.2 介質(zhì)的分類
3.3.3 介電常數(shù)
3.4 導體系統(tǒng)中的電容
3.4.1 孤立導體的電容
3.4.2 雙導體電容器的電容
3.4.3 電位系數(shù)、電容系數(shù)及部分電容
3.5 靜電場的能量與電場力
3.5.1 靜電能
3.5.2 靜電力
3.6 物質(zhì)的磁化
3.6.1 磁偶極子
3.6.2 分子電流及分子磁矩
3.6.3 磁化強度
3.6.4 磁化電流
3.7 磁介質(zhì)中的磁場方程
3.7.1 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理
3.7.2 磁介質(zhì)的磁導率
3.8 標量磁位
3.9 電感
3.9.1 磁鏈
3.9.2 互感
3.9.3 自感
3.10 磁場能量與磁場力
3.10.1 磁場能量
3.10.2 磁場力
小結
習題三
第4章 靜態(tài)場的邊值問題
4.1 恒定電磁場的邊界條件
4.1.1 靜電場的邊界條件
4.1.2 恒定電流場的邊界條件
4.1.3 恒定磁場的邊界條件
4.2 邊值問題
4.2.1 邊值問題的分類
4.2.2 唯一性定理
4.2.3 鏡像法
4.2.4 分離變量法
4.2.5 有限差分法
4.2.6 有限元法
小結
習題四
第5章 時變電磁場
5.1 法拉第電磁感應定律
5.2 位移電流與安培-麥克斯韋全電流定律
5.2.1 位移電流
5.2.2 全電流連續(xù)性原理
5.2.3 安培-麥克斯韋全電流定律
5.3 麥克斯韋方程組及其輔助方程
5.3.1 麥克斯韋方程組
5.3.2 麥克斯韋方程的輔助方程一一結構方程
5.4 時諧電磁場
5.4.1 時諧電磁場的復數(shù)表示方法
5.4.2 麥克斯韋方程組的復數(shù)形式
5.4.3 時諧電磁場中的介質(zhì)特性
5.4.4 介質(zhì)的分類
5.5 時變電磁場的邊界條件
5.5.1 一般情況
5.5.2 兩種重要的特殊情況
5.5.3 時變電磁場的唯一性定理
5.5.4 洛倫茲力
5.6 坡印廷定理和坡印廷定理矢量_
5.6.1 坡印廷定理
5.6.2 坡印廷矢量
5.6.3 復坡印廷矢量
5.6.4 復數(shù)形式的坡印廷定理
5.7 波動方程
5.7.1 一般波動方程
5.7.2 時諧電磁場的波動方程
5.8 時變電磁場的位函數(shù)——矢量位和標量位
5.8.1 矢量位和標量位
5.8.2 矢量位和標量位滿足的方程
小結
習題五
第6章 平面波
6.1 基本概念
6.2 理想介質(zhì)中的平面波
6.2.1 理想介質(zhì)中波動方程的均勻平面波解I
6.2.2 均勻平面波的傳播參數(shù)及傳播特性
6.3 導電介質(zhì)中的平面波
6.3.1 導電介質(zhì)中平面波的傳播參數(shù)及傳播特性
6.3.2 兩種典型導電介質(zhì)中平面波的傳播特性
6.4 電磁波的極化
6.4.1 極化的概念
6.4.2 平面波的極化形式
6.4.3 平面波的三種極化形式之間的關系
6.4.4 電磁波極化在工程中的應用
第三篇 場波應用篇
第7章 導行波
第8章 電磁波輻射的基本概論
第9章 電磁仿真軟件——Ansoft HFSS
第10章 電磁波應用系統(tǒng)
附錄A 有關物理量和單位符號
附錄B 重要的矢量分析公式
參考文獻