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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115

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245

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373

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495

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5116

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6135

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7172

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8204

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