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第1章 矢量分析1

1.1 矢量与矢量运算1

1.1.1 矢量的定义1

1.1.2 矢量的运算1

1.2 空间矢量4

1.3 标量场与矢量场4

1.4 三种正交坐标系5

1.4.1 直角坐标系5

1.4.2 圆柱坐标系6

1.4.3 球坐标系10

1.5 标量场的梯度13

1.6 矢量场的散度14

1.7 矢量场的旋度16

1.8 亥姆霍兹定理19

1.9 微分算符19

第1章 习题24

第2章 静电场与恒定电场26

2.1 电荷26

2.2 真空中的静电场及基本规律27

2.2.1 电场强度27

2.2.2 电位31

2.3 静电场中的导体与介质34

2.3.1 静电场中的导体34

2.3.2 静电场中的介质35

2.4 静电场的边界条件37

2.4.1 两种介质的边界条件37

2.4.2 导体与介质的边界条件41

2.5 泊松方程与拉普拉斯方程42

2.6 导体系统的电容44

2.6.1 导体与双导体的电容44

2.6.2 三导体与多导体的电容45

2.7 静电场的能量和静电力48

2.7.1 静电场的能量48

2.7.2 利用虚位移法求静电力51

2.8 恒定电场53

2.8.1 电流与电流密度53

2.8.2 恒定电场的基本方程和边界条件55

2.8.3 电阻、电导和焦耳定律57

2.8.4 恒定电场与静电场的比拟58

2.9 静电场的边值问题及唯一性定理60

第2章 习题61

第3章 恒定磁场65

3.1 真空中的恒定磁场及基本规律65

3.1.1 磁感应强度65

3.1.2 真空中恒定磁场的基本方程67

3.2 介质的磁化与介质中恒定磁场的基本方程69

3.2.1 介质的磁化69

3.2.2 介质中恒定磁场的基本方程70

3.3 恒定磁场的边界条件71

3.4 矢量磁位与标量磁位的引入与计算74

3.4.1 矢量磁位及其微分方程74

3.4.2 标量磁位及其微分方程75

3.5 电感系数79

3.5.1 自电感系数79

3.5.2 互电感系数79

3.5.3 互电感系数与自电感系数的计算80

3.6 恒定磁场的能量和磁场力84

3.6.1 恒定磁场的能量84

3.6.2 恒定磁场的磁场力87

第3章 习题89

第4章 时变电磁场93

4.1 麦克斯韦方程组93

4.2 时变电磁场的边界条件97

4.3 时变电磁场的能量与坡印廷矢量99

4.4 矢量磁位和标量磁位的引入与波动方程101

4.4.1 矢量磁位和标量磁位的引入101

4.4.2 矢量位和标量位的波动方程101

第4章 习题103

第5章 平面电磁波105

5.1 理想介质中的均匀平面波105

5.1.1 复数麦克斯韦方程组与亥姆霍兹方程105

5.1.2 均匀坡印廷矢量107

5.1.3 均匀平面电磁波107

5.2 电磁波的极化112

5.3 导电介质中的均匀平面电磁波117

5.3.1 导电介质中均匀平面电磁波的求解117

5.3.2 导电介质中均匀平面电磁波的特性118

5.3.3 强导与弱导电介质120

5.4 平面电磁波的垂直入射123

5.4.1 两种一般介质界面上的垂直入射123

5.4.2 平面电磁波在理想导体表面上的垂直入射125

5.4.3 平面电磁波在理想介质表面上的垂直入射129

5.5 平面电磁波的界面斜入射133

5.5.1 平面电磁波在理想导体表面上的斜入射134

5.5.2 平面电磁波在理想介质表面上的斜入射138

第5章 习题143

第6章 导行电磁波145

6.1 导波系统及分析方法概述145

6.1.1 导波系统的分类145

6.1.2 导行电磁波的求解方法146

6.2 传输线147

6.2.1 均匀传输线147

6.2.2 均匀传输线特性参数与意义149

6.2.3 传输线的分析151

6.2.4 常见传输线的传输特性155

6.3 金属波导156

6.3.1 矩形波导156

6.3.2 圆形波导160

6.4 介质传输线162

6.5 谐振腔163

第6章 习题164

附录165

附录A 习题参考答案与提示165

附录B 重要的矢量公式170

附录C 常用的物理常数174

附录D 常见材料的电磁参数174

参考文献176