电磁场与电磁波(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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邬春明 著

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出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301205082

商品编码：29626620555

包装：平装

出版时间：2012-07-01

基本信息

书名：电磁场与电磁波(第2版)

定价：30.00元

作者：邬春明

出版社：北京大学出版社

出版日期：2012-07-01

ISBN：9787301205082

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

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　　《21世纪全国应用型本科电子通信系列实用规划教材：电磁场与电磁波（第2版）》特色：
　　根据当前就业形势和**相关行业标准，对版教材进行了修订，更符合学科的发展潮流。在普及科技知识的同时，将人文知识融入理论讲解，提高读者的人文素养。图文并茂，增强教材的可读性，培养读者的逻辑思维能力与形象思维能力。内容丰富，融会当前**理论和工程实例，拓宽阅读视野。
　　简化数学推导，增加应用实例；重新编排习题，增加附录内容；调整编写体系，符合发展规律。

内容提要

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　　《21世纪全国应用型本科电子通信系列实用规划教材：电磁场与电磁波（第2版）》从矢量分析与场论人手，系统介绍了电磁场的基本理论和应用，内容包括矢量分析与场论基础、电磁感应、时变电磁场、平面电磁波基础、平面电磁波的反射与透射、导行电磁波、电磁波的辐射、静态场分析与应用、静态场的解。每章都附有小结和习题，书后附有部分习题参考答案。
　　本修订版保留了版的编写体系，采用了先动态再将静态作为特例处理的编写方法，进一步加强了系统性、突出了应用性，使教材更符合时代特色。
　　《21世纪全国应用型本科电子通信系列实用规划教材：电磁场与电磁波（第2版）》可作为高等学校电子信息类各专业本科教材，也可作为从事相关领域技术人员的参考书。

目录

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章 矢量分析与场论基础
1.1 标量场和矢量场
1.1.1 标量和矢量
1.1.2 标量场和矢量场
1.2 矢量运算
1.2.1 标量积和矢量积
1.2.2 三重积
1.3 常用正交坐标系
1.3.1 三种常用坐标系
1.3.2 三种坐标系之间的相互转换
1.4 标量场的梯度
1.4.1 方向导数
1.4.2 标量场的梯度
1.5 矢量场的通量与散度
1.5.1 矢量场的通量
1.5.2 矢量场的散度
1.5.3 散度定理
1.6 矢量场的环量与旋度
1.6.1 矢量场的环量
1.6.2 矢量场的旋度
1.6.3 斯托克斯定理
1.7 拉普拉斯算符及其运算
1.8 亥姆霍兹定理
1.8.1 散度、旋度的比较
1.8，2 亥姆霍兹定理
本章小结
习题

第2章 电磁感应
2.1 电荷及电荷守恒定律
2.1.1 电荷及电荷密度
2.1.2 电荷守恒定律
2.2 电流及电流连续性方程
2.2.1 电流及电流密度
2.2.2 电流连续性方程
2.3 库仑定律与电场强度
2.3.1 库仑定律
2.3.2 电场强度
2.3.3 电位函数
2.4 高斯定理和电通量密度
2.4，1 电通量密度
2.4.2 高斯定理
2.5 欧姆定律和焦耳定律的微分形式
2.5.1 欧姆定律的微分形式
2.5.2 电阻
2.5.3 焦耳定律的微分形式
2.6 电介质中的电场及电位移矢量
2.6.1 电介质的极化
2.6.2 电位移矢量
2.7 毕奥萨伐定律及磁感应强度
2.7.1 安培磁力定律
2.7.2 毕奥萨伐定律及磁感应强度
2.8 法拉第电磁感应定律
2.8.1 法拉第电磁感应定律的积分形式
2.8.2 法拉第电磁感应定律的
微分形式
本章小结
习题

第3章 时变电磁场
3.1 位移电流与全电流定律
3.1.1 安培环路定律
3.1.2 位移电流及全电流安培环路定律
3.2 麦克斯韦方程组
3.2.1 麦克斯韦方程组
3.2.2 结构方程和限定形式的麦克斯韦方程组
3.2.3 时变电磁场与复数形式的麦克斯韦方程组
3.2.4 时变电磁场的应用
3.3 时变电磁场的边界条件
3.4 坡印廷定理与坡印廷矢量
3.4.1 坡印廷定理
3.4.2 坡印廷矢量及其复数形式
3.5 动态矢量位和标量位
3.5.1 动态矢量位和标量位的引入
3.5.2 动态矢量位和标量位方程
3.5.3 达朗贝尔方程及罗伦兹规范
本章小结
习题

第4章 平面电磁波基础
4.1 波动方程
4.2 理想介质中的均匀平面波
4.2.1 平面波的场
4.2，2 均匀平面波的参数
4.2.3 均匀平面波的传播特陛
4.2.4 沿任意方向传播的均匀平面波
4.3 有耗媒质中的均匀平面波
4.3.1 有耗媒质中平面波的传播特性
4.3.2 趋肤效应
4.3.3 工程应用
4.4 电磁波的极化
4.4.1 线极化
4.4.2 圆极化
4.4.3 椭圆极化
4.4.4 电磁波极化特性的工程应用
4.5 色散和群速
4.5.1 色散现象与群速
4.5.2 相速与群速的关系
本章小结
习题

第5章 平面电磁波的反射与透射
5.1 平面波向平面分界面的垂直入射
5.1.1 平面波向理想导体的垂直入射
5.1.2 平面波向理想介质的垂直入射
5.2 平面波对理想介质的斜入射
5.2.1 相位匹配条件和Snell定律
5.2.2 垂直极化波的斜入射
5.2.3 平行极化波的斜入射
5.3 平面波对理想导体的斜入射
5.3.1 垂直极化波的斜入射
5.3.2 平行极化波的斜入射
5.4 平面波的全透射与全反射
5．4.1 全透射
5.4.2 全反射
本章小结
习题

第6章 导行电磁波
6.1 微波及导波装置简介
6.1.1 微波简介
6.1.2 常用导波装置介绍
6.2 电磁波在均匀导波装置中传播的一般规律
6.2.1 波动方程与电磁场量表达式
6.2.2 导行波的传播模式
6.2.3 基本参数
6.3 矩形波导中波的参量和特性
6.3.1 TM波的电磁场分量
6.3.2 TE波的电磁场分量
6.3.3 矩形波导的传播特性
6.4 沿矩形波导的单模传输
6.4.1 单模传输条件
6.4.2 矩形波导中的TE10波
6.5 矩形波导中的能量传输与损耗
6.5.1 矩形波导的传输功率
……
第7章 电磁波的辐射
第8章 静态场分析与应用
第9章 静态场的解

附录A 部分习题参考答案
附录B 常用矢量公式
附录C 希腊字母读音表
附录D 量和单位
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《光年之外的涟漪：宇宙的隐秘信使》 宇宙，这片浩瀚无垠的深邃画布，自诞生之初便充满了无声的脉动与不息的运动。我们仰望星空，看到的只是光所抵达的瞬间，而在这光辉的背后，隐藏着一股更加古老、更加普遍的力量，它无形无相，却驱动着万物的生长，维系着时空的秩序。它如同宇宙的呼吸，每一次起伏都可能携带亿万光年的信息，每一次振荡都可能触及我们感官的边界。 本书并非探讨我们所熟悉的光的传播，而是将目光投向了那些更加抽象、更加深远的存在——那些构成宇宙基石的、无处不在的电磁场及其衍生的电磁波。我们常常将电磁波与无线电、微波炉、X射线等技术应用联系起来，却忽略了它们在宇宙尺度下的宏大叙事。从最微小的粒子对撞，到星系间的相互作用，再到宇宙自身的膨胀，电磁场与电磁波以我们难以想象的方式，编织着宇宙的过去、现在与未来。 想象一下，在那恒星孕育的尘埃云中，看不见的电场和磁场如何引导着物质的聚集，如同无形的双手轻轻捏塑着一颗颗新生的恒星？当恒星步入生命的晚年，发生剧烈的超新星爆发时，它释放出的不仅仅是耀眼的光芒，还有强大的电磁脉冲，这些脉冲穿越星系，如同宇宙的警钟，传递着恒星死亡的讯息，并可能在遥远的行星上引发一系列复杂的物理化学变化。 本书将带您深入探究这些“隐秘信使”的本质。我们将从最基础的电荷静止时产生的电场出发，理解电场是如何以一种“力”的形式，影响着周围的空间。接着，我们将引入运动电荷的概念，以及它们所产生的磁场。这里将揭示，电场与磁场并非孤立的存在，它们是同一枚硬币的两面，相互依存，相互转化。法拉第的电磁感应定律，正是揭示了这种动态联系的关键，它告诉我们，变化的磁场能够产生电场，反之亦然。这种相互作用，便是电磁波产生的根本原因。 本书将详细阐述麦克斯韦方程组的优雅与力量。这四条简洁而深刻的方程，如同宇宙的法则，将电、磁、光这三个看似独立的现象，完美地统一在一个框架之下。我们将一起理解，为何变化的电场会产生磁场，为何变化的磁场会产生电场，以及这种“同生共振”最终如何以波的形式，以光速在空间中传播，携带着能量与动量。这便是我们称之为电磁波的东西，它包括了我们熟悉的无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线以及伽马射线，只不过在宇宙尺度上，它们呈现出更加磅礴的形态与更广阔的频谱。 我们不会仅仅停留在理论的层面，而是将视角延伸到宇宙的各个角落，去发现电磁波的真实踪迹。例如，宇宙微波背景辐射（CMB）。它被誉为“宇宙的第一缕光”，是宇宙大爆炸后约38万年时，早期宇宙冷却到一定程度，电子与原子核结合形成中性原子，光子得以自由传播的证据。这些在宇宙早期留下的电磁波，携带着宇宙最古老的信息，对我们理解宇宙的起源、演化以及构成至关重要。我们将深入剖析CMB的各项参数，例如其微小的温度涨落，这些涨落正是宇宙中物质分布不均匀的种子，经过数十亿年的引力作用，最终形成了我们今天看到的星系、星系团以及更宏大的宇宙结构。 本书还会探讨那些更加极端而迷人的宇宙现象，例如脉冲星。这些高速旋转的中子星，会发出周期性的、高度集中的电磁波束，如同宇宙的灯塔，其精准的脉冲信号可以被我们捕捉到。通过分析脉冲星的电磁辐射，我们可以推断出它们的自转速度、磁场强度，甚至可以利用它们来探测时空的扭曲。而黑洞，这个宇宙中最神秘的存在，虽然本身不发出任何光，但它们周围吸积盘中的物质被加热到极高的温度，会产生强烈的X射线和伽马射线辐射，这些辐射是我们在宇宙中探测和研究黑洞的重要线索。 我们还将审视那些在恒星形成区域和行星际介质中扮演着关键角色的电磁过程。星际尘埃颗粒在电磁场的作用下，如何被加热、被冷却，如何影响恒星的诞生？太阳风，这股由太阳发出的高能带电粒子流，其行为就受到太阳磁场和地球磁场的深刻影响，从而形成了我们所见的极光现象，同时也保护着地球免受更强的宇宙射线侵袭。 本书的目标是，通过对电磁场与电磁波的深入理解，为读者打开一扇认识宇宙的新窗口。我们将揭示，这些无处不在的“隐秘信使”是如何塑造了宇宙的宏观结构，驱动着天体的演化，并携带着关于宇宙起源和命运的宝贵信息。我们相信，当你读完本书，再抬头仰望星空时，你所看到的将不仅仅是闪烁的星光，而是一幅由无形之力编织而成的、动态而壮丽的宇宙画卷，你将能感受到那些来自光年之外的涟漪，以及它们背后所蕴含的深刻奥秘。 这是一次关于宇宙最基本力量的探索之旅，一次关于无形之手如何雕刻现实的求索。让我们一起，跨越有限的感知，去聆听宇宙最深沉的低语，去理解那光年之外的涟漪所传递的，关于存在的一切。

评分☆☆☆☆☆

随书附带的习题和例题部分，简直是“磨砺心智”的绝佳工具。我发现它的题目设计极其巧妙，并非简单的公式代入，而是真正考验读者对基本物理图像和数学推导的掌握程度。有些习题看似简单，实则需要读者跳出固有的思维定势，从不同的角度去审视问题，这在很大程度上锻炼了我的抽象思维能力和解决复杂问题的耐心。更难能可贵的是，对于那些难度较高的综合性题目，书中提供了详尽的解题思路和中间步骤的提示，而不是简单地给出最终答案。这种“授人以渔”的指导方式，远比直接看答案有效得多，它教会了我如何系统性地攻克一个电磁场难题，这种能力远比解出一道题本身更有价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者在行文风格上展现出一种罕见的、既严谨又富有人情味的平衡。他并没有用那种高高在上、拒人于千里之外的学术腔调来撰写，而是像一位经验丰富、耐心十足的导师在耳边细细讲解。语句简洁有力，不拖泥带水，但每当遇到关键性的物理洞察时，作者总会用几句精辟的“旁白”来点睛，深入浅出地揭示其背后的物理本质。这种对“理解”的重视胜过对“记忆”的强调，让我在阅读过程中始终保持着一种被鼓励和被引导的状态。这种行文的温度感，使得这本厚重的专业书籍，读起来竟有一种令人愉悦的体验，让人愿意一遍又一遍地翻阅和咀嚼其中的真谛。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真是让人眼前一亮，简洁大气，配色也很有科技感，一看就是经过精心打磨的。拿到手里沉甸甸的，厚度适中，纸张的质感摸起来很舒服，印刷清晰，字迹工整，看着就让人有种爱不释手的感觉。装帧工艺也相当扎实，翻阅起来非常顺滑，感觉即便是经常使用也不会轻易出现脱页或者损坏的情况，这对于一本需要反复查阅的专业教材来说太重要了。而且，侧边文字的排版也考虑到了阅读的舒适度，即使长时间阅读也不会感到眼睛疲劳，这些细节都体现了出版方对读者的尊重和专业水准。我个人比较注重书籍的物理形态，这本“电磁场与电磁波（第2版）”在这一点上完全超出了我的预期，光是摆在书架上，就觉得非常赏心悦目，算得上是技术类书籍中的精品了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节编排逻辑简直是教科书级别的典范，它不像有些教材那样生硬地堆砌公式和概念，而是非常注重知识点的层层递进和内在联系。作者似乎深谙初学者从宏观概念到微观细节的认知规律，第一部分总是用非常直观的方式勾勒出整个电磁场理论的宏伟蓝图，然后再逐步深入到麦克斯韦方程组的精妙之处，每一步的过渡都自然得让人感觉“原来如此”。我特别喜欢它对一些经典案例的引入方式，不是直接给出结论，而是通过一个又一个巧妙设计的物理情景，引导读者自己去推导出所需的关系式。这种“苏格拉底式”的教学方法，极大地激发了我的探索欲，让我不再是被动接受知识，而是主动地参与到知识的构建过程中去。这种流畅的叙事结构，让原本抽象晦涩的理论变得触手可及，极大地降低了学习的陡峭曲线。

评分☆☆☆☆☆

内容更新的及时性是衡量一本经典教材能否“常青”的关键，而这第二版在这方面做得相当出色。相比于老版本，新增和修订的部分明显融入了近些年电磁学应用领域的新进展和新视角，比如对某些新型材料电磁特性分析的深入探讨，以及在现代通信技术中涉及到的某些计算电磁学的初步概念的引入。这使得这本书不仅仅停留在基础理论的讲解上，而是真正架起了理论与前沿实践之间的桥梁。我尤其关注了它在数值方法部分的处理，相较于其他版本，这里对有限差分法（FDTD）等常用数值工具的介绍更加详实和直观，配上的算例也更贴近工程实际，这对于我们这些需要将理论应用于仿真和设计的读者来说，无疑是巨大的加分项。它成功地保持了理论的严谨性，同时又不失对时代脉搏的跟进。