高等學校電子信息類規劃教材：電磁場與電磁波理論基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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孫國安 著

圖書標籤:

• 電磁場與電磁波
• 電磁理論
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• 規劃教材
• 物理學
• 通信工程
• 電子工程
• 電工學
• 大學教材

齣版社： 東南大學齣版社

ISBN：9787810505321

版次：2

商品編碼：10247214

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2003-07-01

用紙：膠版紙

頁數：356

編輯推薦

　　本書介紹電磁場與電磁波的基本理論、基本概念和基本方法。 主要內容包括：電磁場基本定律，靜電場和恒流電場，恒流磁場，靜態電磁場的解法，時變電磁場，均勻媒質中平麵電磁波的傳播，導行電磁波，電磁波的輻射。
　　本書以麥剋斯韋電磁場方程組為綫索，係統性強，物理概念清晰，公式推導詳細。書中選配瞭不少例題和習題，並附有習題答案，適閤於讀者自學。

內容簡介

《高等學校電子信息類規劃教材：電磁場與電磁波理論基礎》介紹電磁場與電磁波的基本理論、基本概念和基本方法。 主要內容包括：電磁場基本定律，靜電場和恒流電場，恒流磁場，靜態電磁場的解法，時變電磁場，均勻媒質中平麵電磁波的傳播，導行電磁波，電磁波的輻射。
《高等學校電子信息類規劃教材：電磁場與電磁波理論基礎》以麥剋斯韋電磁場方程組為綫索，係統性強，物理概念清晰，公式推導詳細。書中選配瞭不少例題和習題，並附有習題答案，適閤於讀者自學。
《高等學校電子信息類規劃教材：電磁場與電磁波理論基礎》可用作電子工程、信息工程、電磁場與微波技術等專業大學本科教材，也可供其他電類專業學生、教師及工程技術人員參考。

目錄

第一章 電磁場基本定律
1.1 電場
1.2 高斯定律
1.3 磁場
1.4 安培環路定律
1.5 電磁感應定律
1.6 電磁場方程的積分形式
1.7 電磁場方程的微分形式
1.8 電磁場的邊界條件
1.9 電磁場能量關係——坡印亭定理
習題
第二章 靜電場和恒定電流電場
2.1 靜電場的基本方程
2.2 電位
2.3 電位方程
2.4 靜電場的邊界條件
2.5 電容
2.6 電場的能量
2.7 電場力
2.8 恒定電流電場
2.9 導電媒質內恒流電場與靜電場的比擬
習題
第三章 恒定電流的磁場
3.1 恒流磁場的基本方程
3.2 恒流磁場的位函數
3.3 磁場的邊界條件
3.4 電感
3.5 磁場的能量
3.6 磁場力
習題
第四章 靜態電磁場邊值問題的解法
4.1 靜態電磁場的方程與邊界條件
4.2 靜態電磁場的惟一性定理
4.3 鏡像法
4.4 分離變量法
4.5 有限差分法
習題
第五章 時變電磁場
5.1 時變電磁場方程及邊界條件
5.2 時變電磁場的惟一性定理
5.3 時變電磁場的位函數
5.4 正弦電磁場
習題
第六章 平麵電磁波
第七章 導行電磁波
第八章 電磁波的輻射
附錄一 電磁場數學基礎
附錄二 電磁場物理量單位錶
附錄三 習題參考答案
參考書目

前言/序言

　　

高等教育齣版社·電子信息類專業規劃教材：電磁場與電磁波理論基礎 內容簡介： 本書是高等學校電子信息類專業係列規劃教材中的一本，專注於係統闡述電磁場與電磁波的核心理論基礎。作為一門連接經典物理學與現代電子信息技術的關鍵學科，電磁場與電磁波理論貫穿於通信、雷達、導航、微波工程、光電子學、電磁兼容等眾多電子信息工程領域。理解其基本原理，不僅是掌握相關專業知識的基石，更是進行工程設計、分析與創新的前提。 本書的編寫旨在為電子信息類專業的本科生提供一套嚴謹、清晰、係統且具有現代視角的教材。我們力求在繼承傳統電磁學經典理論體係的基礎上，融入最新的研究進展和技術發展趨勢，幫助學生建立紮實的理論功底，培養解決實際工程問題的能力。本書的語言風格力求學術嚴謹又不失通俗易懂，避免使用過於晦澀的術語，並通過豐富的圖示和實例來加深讀者對抽象概念的理解。 全書內容體係： 本書共分為十二章，從最基本的電磁現象齣發，逐步深入到復雜的電磁波傳播與輻射理論。 第一章 導論 本章首先迴顧瞭電磁學發展的簡要曆史，以及電磁場與電磁波理論在現代科技中的重要地位和廣泛應用。我們將介紹電磁學的基本研究對象——電場和磁場，以及它們之間的相互作用。同時，本章也將勾勒齣全書的學習框架和主要內容，為後續的學習奠定方嚮。 第二章 場論基礎 本章是理解後續內容的關鍵。我們將詳細介紹嚮量分析的基本概念和常用運算，如散度、鏇度、梯度等，這些數學工具是描述和分析場量不可或缺的語言。同時，本章還將引入積分定律（高斯定律、安培環路定律、法拉第電磁感應定律、安培-麥剋斯韋定律）及其微分形式，以及鏇度、散度的物理意義，使讀者能夠從數學和物理層麵深刻理解場的基本性質。 第三章 靜電場 本章聚焦於靜止電荷産生的電場。我們將從庫侖定律齣發，推導齣電場的疊加原理，並深入探討幾種典型電荷分布（點電荷、綫電荷、麵電荷、體電荷）産生的靜電場。然後，我們將介紹電勢的概念，以及電勢與電場之間的關係，包括等勢麵和電勢梯度的概念。本章還將講解靜電場中的一些重要定理，如高斯定律在計算靜電場中的應用，以及電場強度、電勢、電通量等基本概念的精確定義和物理意義。 第四章 靜電場中的導體與電介質 本章在靜電場的基礎上，進一步研究導體和電介質的電磁特性。我們將分析導體在靜電場中的行為，包括靜電平衡時的特點、導體錶麵的性質以及靜電屏蔽現象。隨後，我們將引入電介質的概念，介紹極化現象（電偶極子極化、離子極化、電子極化）及其引起的電位移矢量（D），從而更全麵地描述電場在介質中的行為。本章還將討論靜電場能量以及導體內外電勢的計算。 第五章 靜磁場 本章將研究恒定電流産生的磁場。我們將從畢奧-薩伐爾定律齣發，計算幾種典型電流分布（直綫電流、環形電流）産生的磁場。接著，我們將介紹安培環路定律，並闡述其在計算周期性電流産生的磁場中的優越性。本章還將引入磁感應強度、磁通量、磁場強度（H）等基本概念，並討論磁場中的磁力，如洛倫茲力。 第六章 磁介質 本章深入研究磁介質對磁場的影響。我們將介紹磁場中的磁化強度（M），以及磁介質的分類（順磁質、抗磁質、鐵磁質）及其宏觀磁特性。我們將引入磁位移矢量（B），並討論磁場在磁介質中的行為，包括磁邊界條件。本章還將探討磁場能量，以及電磁場中的一些基本方程組——麥剋斯韋方程組在靜態場中的體現。 第七章 電磁感應 本章將引入時變電場和時變磁場之間的相互作用，即電磁感應現象。我們將詳細講解法拉第電磁感應定律，包括動生電動勢和感生電動勢，並闡述感應電場的鏇度。本章還將討論自感和互感，以及利用感應現象産生的能量，如電磁感應加熱等。 第八章 麥剋斯韋方程組 本章是全書的核心，將整閤和統一前麵章節介紹的電磁場規律，形成完整的麥剋斯韋方程組。我們將詳細推導麥剋斯韋方程組的全貌，包括其微分形式和積分形式，並深刻闡述每個方程的物理意義，如電場和磁場的産生條件、電磁場之間的相互轉化關係等。本章還將討論無源區域和有源區域的麥剋斯韋方程組，為理解電磁波的産生和傳播奠定理論基礎。 第九章 電磁波的産生與傳播 本章將基於麥剋斯韋方程組，深入研究電磁波的産生和傳播。我們將推導齣均勻介質中電磁波的波動方程，並分析電磁波的性質，如橫波特性、傳播速度（光速）以及能量傳輸。本章還將討論不同類型介質中電磁波的傳播，包括自由空間、理想介質和非理想介質中的傳播，並引入波阻抗的概念。 第十章 平麵電磁波 本章將專注於最簡單也最基礎的電磁波形式——平麵電磁波。我們將詳細分析均勻各嚮同性無損耗介質中的平麵電磁波，包括其相位常數、衰減常數、相速度和群速度。本章還將討論不同阻抗介質之間的平麵波反射與透射問題，以及全反射現象。同時，我們將引入極化概念，分析綫極化、圓極化和橢圓極化等。 第十一章 導行電磁波（波導與傳輸綫） 本章將研究電磁波在約束結構中的傳播，即導行電磁波。我們將介紹傳輸綫理論，包括傳輸綫的等效電路模型、電壓和電流的傳播、特性阻抗以及反射係數。隨後，我們將深入分析理想平行雙綫、同軸綫和微帶綫等典型傳輸綫的電磁場分布和傳播特性。接著，本章將引入波導的概念，分析矩形金屬波導的傳輸模式（TE、TM、TEM模式），並探討波導的截止頻率、傳播常數以及損耗。 第十二章 電磁波的輻射 本章將研究電磁波的輻射源，即電磁波的産生機製。我們將從基本輻射單元——振子（如偶極子）齣發，分析其産生的電磁場，並探討遠區場的輻射特性，如方嚮圖、輻射功率和效率。本章還將介紹天綫的有關概念，如天綫的基本參量（增益、方嚮性、阻抗），以及常見天綫的基本原理，如偶極子天綫、單極天綫等。 本書的特點： 1. 理論體係完整嚴謹： 本書嚴格遵循電磁場與電磁波理論的發展邏輯，從基本概念齣發，逐步深入到復雜的數學推導和物理分析，構建瞭一個完整的理論框架。 2. 數學工具介紹充分： 強調瞭嚮量分析在電磁場理論中的重要性，對相關數學工具進行瞭清晰的介紹和梳理，方便學生理解和運用。 3. 物理概念闡述深入： 力求將抽象的物理概念用直觀易懂的語言進行解釋，結閤大量的實例和圖示，幫助學生建立清晰的物理圖像。 4. 重點突齣，難點突破： 針對電磁場與電磁波理論中的核心概念和難點，如麥剋斯韋方程組、電磁波的傳播與輻射等，進行瞭重點講解和深入剖析。 5. 貼閤現代電子信息工程需求： 在介紹基本理論的同時，適當引入瞭與現代電子信息技術相關的應用背景，例如傳輸綫理論在PCB設計中的應用，波導在微波工程中的應用等。 6. 語言清晰，編排閤理： 全書語言流暢，邏輯清晰，章節之間過渡自然，便於讀者循序漸進地學習。 適用對象： 本書適用於高等院校電子信息科學與技術、通信工程、微電子學、電氣工程及其自動化等專業本科生，也可作為相關專業研究生的參考書。對於從事電子信息領域工程技術人員，本書也是一本重要的參考資料。 通過學習本書，讀者將能夠： 深刻理解電磁場和電磁波的基本概念、性質和規律。 熟練掌握描述電磁場和電磁波的數學工具。 能夠利用麥剋斯韋方程組分析和解決各類電磁場問題。 理解電磁波的産生、傳播、反射、透射和輻射機理。 為進一步學習通信原理、微波技術、天綫理論、電磁兼容等專業課程打下堅實的基礎。 我們相信，本書將成為您學習電磁場與電磁波理論的得力助手，並助您在電子信息領域的學習和研究中取得成功。

評分☆☆☆☆☆

讓我印象特彆深刻的是，本書在介紹一些高級概念時，比如散射和衍射，並沒有直接給齣復雜的數學公式，而是先從物理圖像入手，讓我們理解其産生的根本原因。例如，在講解瑞利散射時，作者用淺顯易懂的語言解釋瞭為什麼小尺寸顆粒會對短波長的光産生更強的散射，這和天空呈現藍色的原因息息相關。接著，纔逐步引入瞭更精確的理論模型。書中還對比瞭不同散射理論的適用範圍，比如米氏散射和幾何光學近似，讓我對不同情況下的散射行為有瞭更清晰的認識。對於衍射，書中也通過惠更斯原理的直觀演示，解釋瞭波前是如何繼續傳播的，以及遇到障礙物時是如何發生衍射現象的。這些講解，對於理解雷達信號的迴波分析，或者光信號在空間中的傳播特性，都非常有幫助。總的來說，本書在抽象理論的具象化和實際應用聯係方麵，做得非常到位，讓人讀起來既感到嚴謹，又不失趣味性。

評分☆☆☆☆☆

終於拿到這本《高等院校電子信息類規劃教材：電磁場與電磁波理論基礎》，我迫不及待地翻開，雖然名字聽起來就挺硬核，但裏麵的內容絕對讓人眼前一亮。第一部分深入淺齣地講解瞭電場的疊加原理和高斯定理，作者用非常形象的比喻，比如把電荷想象成一個個小水滴，場的強度就像水流的湍急程度，一下子就把抽象的概念具象化瞭。然後是磁場的部分，安培環路定理和法拉第電磁感應定律的推導過程，步驟清晰，公式的由來講解得非常透徹，不再是死記硬背，而是理解其物理意義。特彆讓我驚喜的是，書中還穿插瞭不少實際應用的例子，比如靜電場的應用在復印機和靜電除塵器中的原理，磁場在電動機和電磁鐵中的作用，讓我覺得這些理論不再是高高在上的象牙塔裏的知識，而是切實存在於我們生活中的。讀到這裏，我已經完全被吸引住瞭，感覺自己對電磁現象有瞭全新的認識，不再是模糊的概念，而是有瞭清晰的脈絡和深刻的理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書在講解傳播媒質時，真是做得相當齣色。以往看過的教材，對於不同傳播媒質的特性描述，往往是比較零散和概念化的。但這本書，將導行媒質、理想介質、損耗媒質等都做瞭非常係統和深入的剖析。作者不僅給齣瞭各種媒質的電磁參數（如介電常數、磁導率、電導率），還詳細推導瞭在這些媒質中，電磁波的傳播常數、衰減係數以及相速度等關鍵指標。更讓我感到驚艷的是，書中通過大量的數值計算例子，展示瞭不同媒質對電磁波傳播的影響，比如在損耗媒質中，電磁波的幅度是如何隨距離指數衰減的，以及介電損耗和磁損耗對傳播特性的具體影響。這些具體而生動的例子，讓我能夠直觀地感受到理論的威力，也為我理解雷達信號在不同大氣環境中的傳播損耗、或者在地下傳播時的衰減情況，提供瞭清晰的理論依據。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容，尤其是關於電磁波部分，給我留下瞭極其深刻的印象。作者在闡述麥剋斯韋方程組時，並沒有直接給齣復雜的數學形式，而是先從各個基本定律（高斯定律、安培環路定律、法拉第定律、以及對安培定律的修正）齣發，層層遞進，直至導齣最終的麥剋斯韋方程組。這種循序漸進的講解方式，讓我這個對麥剋斯韋方程組一直感到畏懼的學生，也逐漸找到瞭理解的切入點。書中對電磁波的産生、傳播和邊界條件的討論，也十分到位。比如，在講解電磁波在不同介質中的傳播時，通過對比不同阻抗和相位的變化，直觀地展現瞭電磁波的特性。書中還提供瞭一些非常實用的公式和計算方法，例如關於波阻抗、傳播常數、反射係數和透射係數的計算，這些都為我日後進行相關的工程設計打下瞭堅實的基礎。總而言之，對於電磁波這一核心內容，本書的講解可謂是既嚴謹又富有啓發性，讓我受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

我尤其喜歡書中關於電磁場的邊界條件部分的講解，這部分往往是很多教材容易一帶而過，或者講得非常抽象的地方。然而，在這本《高等院校電子信息類規劃教材：電磁場與電磁波理論基礎》裏，作者卻花瞭大量的篇幅，用清晰的圖示和細緻的文字，解釋瞭在不同界麵的電場和磁場分量是如何連續或者不連續變化的。書中特彆強調瞭自由電荷和錶麵電流對邊界條件的影響，並且通過幾個典型的例子，比如介質分界麵、導體錶麵等，一步步引導讀者去理解和掌握這些重要的物理規律。讀完這部分，我纔真正明白，為什麼在分析復雜的電磁問題時，邊界條件如此關鍵。它就像是打開瞭一扇門，讓我能夠更深入地理解電磁場在不同區域之間的相互作用。而且，書中還鏈接到瞭實際應用，比如天綫設計中的輻射邊界處理，以及微帶綫中的場分布分析，讓理論與實踐的結閤變得異常緊密。

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復試用書，工程院院士寫的。。。

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《高等學校J電y子信息類KL規劃教材：B電磁場與電磁波理論基礎》以麥剋斯韋電磁場方程組為綫索，係統性強，物理概念清晰，公式推導詳細。書中選配瞭NZ不少例題和習題，並附有習題答案d，適閤於讀者自學。 3.4 電位h 第四章 4.5 時變電磁場的位函數 m安培環路定律 習題 靜態電磁場p的方程與邊界條件 靜電場的基本方程 電感 高斯定律 靜態電磁x場邊值問題的解法 習題 電容 第七p章 第六章 2C.

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