正版新書--工程電磁場學習與提高指南 許麗萍,薛銳,高燕琴,侯利潔著 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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許麗萍，薛銳，高燕琴，侯利潔著 著

圖書標籤:

• 工程電磁場
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店鋪： 麥點文化圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115292773

商品編碼：29341363727

包裝：平裝

齣版時間：2012-11-01

基本信息

書名：工程電磁場學習與提高指南

定價：29.00元

作者：許麗萍,薛銳,高燕琴,侯利潔著

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2012-11-01

ISBN：9787115292773

字數：320000

頁碼：198

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.322kg

編輯推薦

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許麗萍主編的《工程電磁場學習與提高指南》注重基本概念、基本規律的講解。注重解題的思想與方法。在例題精解與習題詳解部分，針對較難一些的習題或例題，首先給齣解題思路，明確解決相關問題用到的基本方法，物理原理或定律，相關數學運算，爾後進行具體求解。與工程應用融閤到一起，盡量使學生感到好玩、好學、又好用。

內容提要

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本書是根據王澤忠、全玉生、盧斌先編著的高等院校電氣工程係列教材《工程電磁場》的主要內容，結閤參與該課程教學的專任教師多年的教學經驗及切身體會而編寫的。本書主要介紹《工程電磁場》中對應章節的概要、重點和難點、例題精解及習題詳解。在例題精解與習題詳解中更注重對物理規律的把握，明確解題思路。 本書可作為普通高等學校電氣工程及其自動化和其他與電磁場相關專業本科學生的參考書，也可供相關專業研究生、教師或其他人員參考。

目錄

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章 矢量分析與場論基礎
1.1 概要
1.1.1 矢量運算的相關公式
1.1.2 標量場的等值麵與矢量場的矢量綫
1.1.3 源點、場點及其常用公式
1.1.4 標量場的方嚮導數和梯度
1.1.5 矢量場的散度和鏇度
1.1.6 矢量微分算符(哈密頓算子)
1.1.7 常用坐標係的有關公式
1.1.8 格林定理和亥姆霍茲定理
1.2 重點難點
1.2.1 重點
1.2.2 難點
1.3 例題精解
1.4 習題詳解
第2章 靜電場的基本原理
2.1 概要
2.1.1 靜電場
2.1.2 庫侖定律
2.1.3 電場強度與電位
2.1.4 電偶極子
2.1.5 導體和電介質
2.1.6 靜電場的基本方程
2.1.7 不同媒質分界麵的邊界條件
2.1.8 靜電場的邊值問題
2.2 重點難點
2.2.1 重點
2.2.2 難點
2.3 例題精解
2.4 習題詳解
第3章 恒定電場的基本原理
3.1 概要
3.1.1 電流及其電流密度的定義
3.1.2 電源電動勢
3.1.3 恒定電場的電流連續性方程
3.1.4 恒定電場(電源外)的基本方程
3.1.5 靜電場與恒定電場的對應物理量
3.1.6 導電媒質中恒定電場方程與靜電場方程對比
3.1.7 恒定電流場的邊值問題
3.2 重點難點
3.2.1 重點
3.2.2 難點
3.3 例題精解
3.4 習題詳解
第4章 恒定磁場的基本原理
4.1 概要
4.1.1 安培定律
4.1.2 磁感應強度
4.1.3 磁場中的力
4.1.4 矢量磁位
4.1.5 磁場強度
4.1.6 標量磁位
4.1.7 矢量磁位、標量磁位與電位的比較
4.1.8 磁偶極子與媒質的磁化
4.1.9 恒定磁場的兩個重要定理
4.1.10 恒定磁場的基本方程與分界麵銜接條件
4.1.11 恒定磁場的邊值問題與解的性定理
4.2 重點難點
4.2.1 重點
4.2.2 難點
4.3 例題精解
4.4 習題詳解
第5章 時變電磁場的基本原理
5.1 概要
5.1.1 基本實驗定律：法拉第電磁感應定律
5.1.2 全電流定律
5.1.3 電磁場的基本方程組
5.1.4 動態位
5.1.5 輻射
5.1.6 準靜態電磁場的邊值問題
5.2 重點難點
5.2.1 重點
5.2.2 難點
5.3 例題精解
5.4 習題詳解
5.5 補充內容——天綫輻射
5.5.1 天綫輻射
5.5.2 磁偶極子輻射
5.5.3 對稱綫天綫和天綫陣
第6章 電磁場邊值問題的解析解法
6.1 概要
6.1.1 性定理
6.1.2 常用的電磁場邊值問題的解析解法
6.2 重點難點
6.2.1 重點
6.2.2 難點
6.3 例題精解
6.4 習題詳解
第7章 電磁場邊值問題的數值方法
7.1 概要
7.1.1 加權餘量原理
7.1.2 有限元法
7.1.3 邊界元法
7.2 重點難點
7.2.1 重點
7.2.2 難點
7.3 習題詳解
7.4 補充內容 138第8章 電磁場的能量和力
第8章 電磁場的能量和力
8.1 概要
8.1.1 靜電場的能量
8.1.2 恒定電場的能量
8.1.3 恒定磁場的能量
8.1.4 時變電磁場的能量
8.1.5 電磁力與虛位移法
8.2 重點難點
8.2.1 重點
8.2.2 難點
8.3 例題精解
8.4 習題詳解
第9章 平麵電磁波
9.1 概要
9.1.1 理想介質中的均勻平麵波
9.1.2 導電媒質中的均勻平麵波
9.1.3 電磁波的極化
9.1.4 垂直入射平麵電磁波的反射與透射
9.1.5 導體中渦流集膚效應和電磁屏蔽
9.2 重點難點
9.2.1 重點
9.2.2 難點
9.3 例題精解
9.4 習題詳解
0章 電路參數的計算原理
10.1 概要
10.1.1 電容
10.1.2 電導與電阻
10.1.3 電感
10.1.4 交流阻抗參數的計算原理
10.2 重點難點
10.2.1 重點
10.2.2 難點
10.3 例題精解
10.4 習題詳解

作者介紹

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文摘

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序言

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電磁場理論的探索之旅：從基礎到前沿的應用指南 電磁場，作為現代物理學中最核心、最活躍的學科之一，其理論的深邃與應用的廣泛，早已滲透到我們生活的方方麵麵。從微觀世界的粒子相互作用，到宏觀世界的通信、能源、醫療乃至航空航天，無一不閃耀著電磁場的智慧之光。理解和掌握電磁場理論，不僅是工程師和研究人員的必備技能，更是洞察自然奧秘、推動科技進步的關鍵鑰匙。 本書旨在為廣大讀者提供一份全麵、深入且實用的電磁場理論學習與提高指南。我們深知，電磁場理論體係龐大，概念抽象，初學者往往感到無從下手，而有一定基礎的學習者也常常在理論與實際應用之間感到斷層。因此，本書在編寫過程中，力求從最基礎的概念入手，循序漸進地引導讀者建立紮實的理論根基，並逐步拓展至復雜的計算方法、先進的仿真技術以及前沿的研究方嚮。 第一部分：夯實基礎，構建電磁場理論的堅實框架 電磁場理論的基石，在於理解那些支配著電荷、電流、電場和磁場相互作用的基本規律。我們從電場和磁場的基本概念講起，逐一剖析它們産生的源頭、運動規律以及在不同介質中的行為錶現。 靜電場： 深入探討庫侖定律、電場強度、電勢、高斯定律等核心概念。我們將詳細講解電場綫和等勢麵的幾何意義，以及它們如何幫助我們直觀地理解電場分布。通過引入導體、絕緣體以及介質極化等概念，幫助讀者理解電場在實際材料中的錶現。 穩恒磁場： 聚焦於安培定律、磁感應強度、磁矢量勢等關鍵要素。我們會分析電流産生的磁場，以及磁場對運動電荷和載流導體的作用力。物質的磁性是理解磁場的重要一環，本書將詳細介紹順磁性、抗磁性和鐵磁性材料的特性，以及它們在磁場中的錶現。 時變場與麥剋斯韋方程組： 這是電磁場理論的飛躍。我們將清晰地闡述法拉第電磁感應定律和位移電流的概念，從而引齣被譽為“電磁場聖經”的麥剋斯韋方程組。我們不會僅僅停留在方程組的錶麵，而是會深入分析每個方程的物理意義，以及它們如何統一瞭電、磁、光現象。通過對麥剋斯韋方程組在不同形式下的推導和應用，讓讀者深刻理解電磁場的動態特性。 電磁波的産生與傳播： 以麥剋斯韋方程組為基礎，本書將邏輯清晰地推導齣電磁波的波動方程，並詳細講解電磁波的橫波特性、傳播速度以及能量等。我們將從理想無損耗介質齣發，逐步過渡到有損耗介質和自由空間中的電磁波傳播，探討反射、摺射、衍射和散射等現象，為理解通信、雷達等應用打下基礎。 第二部分：深化理解，掌握電磁場分析的強大工具 理論知識的掌握固然重要，但更關鍵的是如何運用這些理論去解決實際問題。本部分將重點介紹電磁場分析中常用的數學工具和數值方法。 矢量分析與微分算子： 矢量分析是描述電磁場不可或缺的語言。我們將係統迴顧矢量代數、矢量微積分，並重點講解散度、鏇度、梯度和拉普拉斯算子等微分算子在電磁場中的物理意義和計算方法。熟練掌握這些工具，是進行復雜電磁場計算的前提。 邊界條件與定理： 在處理不同介質交界麵時的電磁場問題，邊界條件扮演著至關重要的角色。我們將詳細闡述電場和磁場在導體、介質界麵上的邊界條件，以及這些條件如何指導我們求解具體的電磁場分布。此外，諸如能量守恒定律、散度定理、斯托剋斯定理等基本定理，也將結閤電磁場問題進行深入的講解和應用。 電磁場計算方法： 現實中的電磁場問題往往無法通過簡單的解析方法求解。因此，本書將係統介紹多種重要的數值計算方法，幫助讀者掌握解決復雜問題的能力。 有限元方法（FEM）： 作為一種強大的數值求解技術，有限元方法在電磁場分析中應用極為廣泛。我們將從基本原理齣發，講解如何將連續的場方程離散化為代數方程組，並通過實際算例展示其在靜電場、穩恒磁場以及動態場分析中的應用。 有限差分時域方法（FDTD）： FDTD是一種直接在時域求解麥剋斯韋方程組的方法，尤其適用於分析電磁波的傳播和散射問題。本書將詳細介紹FDTD算法的原理、離散化過程以及穩定性條件，並通過實例展示其在天綫設計、電磁兼容等領域的應用。 矩量法（MoM）/基於積分方程的方法： 該方法通常用於解決輻射和散射問題，其優勢在於可以有效處理物體錶麵上的電流分布。我們將闡述積分方程的建立過程，以及如何通過矩量法將其轉化為代數方程組求解。 多極展開（Multipole Expansion）： 對於遠場分析和一些特定形狀的物體，多極展開提供瞭一種高效的近似計算方法。我們將講解其基本原理和適用範圍。 電磁場仿真軟件的應用： 理論與計算方法的學習，最終需要通過實際的仿真軟件來驗證和應用。本書將介紹目前主流的電磁場仿真軟件，如Ansys HFSS, CST Studio Suite, COMSOL Multiphysics等。我們將結閤前麵介紹的數值方法，演示如何利用這些軟件建立模型、設置參數、進行求解，並解讀仿真結果。通過實際操作，讀者將能夠更直觀地理解電磁場理論的應用。 第三部分：拓展視野，探索電磁場前沿與交叉領域 電磁場理論的發展從未停止，其與眾多新興技術和學科的交叉融閤，不斷催生齣新的研究熱點和應用方嚮。本部分旨在拓展讀者的視野，瞭解電磁場領域的最新進展。 微波與射頻工程： 隨著通信技術的飛速發展，微波與射頻工程已成為電磁場應用的重要領域。我們將探討傳輸綫理論、S參數、阻抗匹配、諧振腔、微波器件（如耦閤器、功分器、濾波器）的設計與分析。 天綫理論與設計： 天綫是實現無綫通信的關鍵。本書將深入介紹各種基本天綫（如偶極子天綫、單極子天綫、環形天綫）的原理、方嚮圖、增益、阻抗等參數，以及陣列天綫、微帶天綫、喇叭天綫等復雜天綫的設計方法。 電磁兼容（EMC）與電磁乾擾（EMI）： 在高密度電子設備的應用環境中，電磁兼容性變得尤為重要。我們將討論電磁乾擾的産生機製、傳播途徑，以及抑製和防護電磁乾擾的有效方法，包括屏蔽、濾波、接地等。 光子學與納米光子學： 光的本質是電磁波，因此電磁場理論在光子學領域也扮演著核心角色。我們將介紹光波導、光柵、超材料等概念，以及它們在光通信、光傳感、光計算等方麵的應用潛力。 生物電磁學： 電磁場對生物體的影響日益受到關注。我們將探討低頻和高頻電磁場與生物組織的相互作用，以及其在醫學成像（如MRI）、電磁治療等方麵的應用。 新能源技術中的電磁場應用： 諸如太陽能電池、電動汽車的無綫充電、高效電機的設計等，都離不開對電磁場理論的深刻理解和創新應用。 學習方法與建議 本書不僅提供瞭豐富的理論知識和計算方法，更注重培養讀者的自主學習能力和解決實際問題的能力。我們建議讀者在學習過程中： 1. 勤於思考，注重概念理解： 電磁場中的許多概念較為抽象，要深刻理解其物理意義，並能將其與實際現象聯係起來。 2. 善用數學工具，練習計算： 數學是描述電磁場的語言，要熟練掌握相關的數學工具，並通過大量的練習題來鞏固計算能力。 3. 結閤仿真軟件，驗證理論： 利用仿真軟件進行模擬，可以將抽象的理論具象化，加深理解，並能解決實際工程問題。 4. 關注前沿動態，保持好奇心： 電磁場領域發展迅速，要主動關注最新的研究進展和技術應用，保持對科學探索的熱情。 5. 理論聯係實際，學以緻用： 嘗試將所學知識應用於生活中的實際問題，從中發現規律，激發創新靈感。 本書的內容涵蓋瞭電磁場理論學習的各個層麵，旨在為廣大師生、科研人員和工程技術人員提供一個係統、全麵、深入的學習平颱。我們希望通過本書，能夠幫助讀者在電磁場理論的探索之旅中，不斷提升自身的能力，發現無限的可能，為科技的進步貢獻自己的力量。

評分☆☆☆☆☆

從一個資深項目工程師的角度來看，這本書在深度和廣度上都存在顯著的缺陷，完全無法滿足一個需要將理論快速轉化為生産力的人的需求。它花瞭大量的篇幅去解釋基礎理論，比如波導理論的基本模式分析，但對於如何根據具體材料和幾何結構選擇最優波導類型，或者如何處理波導的阻抗匹配和損耗分析等關鍵工程環節，卻著墨甚少。在現代通信係統和高頻設計中，電磁場的“非理想”特性纔是真正的挑戰，比如介質損耗、錶麵粗糙度、耦閤效應等等，這本書似乎完全迴避瞭這些“髒活纍活”，隻停留在理想模型層麵。我需要的不是另一個“理論證明”，而是“如何處理這種實際情況下的電磁乾擾”的解決方案。這本書更像是一本學術論文的綜述，而不是一本實用的工程手冊。它的結構過於綫性化，缺乏案例驅動的學習路徑，讓我很難將書中的知識點與我正在麵對的具體設計難題聯係起來。如果一個讀者想瞭解如何在微帶綫上實現低噪聲放大器（LNA）的設計，或者如何利用場路協同的思路去優化天綫性能，這本書根本無法提供任何有價值的啓發，簡直是空談工程。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的閱讀體驗感到非常沮喪，主要原因在於它的語言風格過於僵化和學術化，完全沒有考慮到讀者在不同學習階段的需求。對於一個剛剛接觸電磁場的新手來說，書中的術語解釋往往不夠直觀，很多核心概念的引入缺乏必要的物理圖像鋪墊，比如，當第一次提到“坡印廷矢量”時，作者隻是直接給齣瞭公式，卻沒有用生動的語言去解釋它如何描述能量的流動方嚮和大小，使得新手很容易在抽象的數學符號中迷失方嚮。相反，對於那些已經有一定基礎的人，書中又沒有提供足夠的進階內容，使得他們覺得閱讀過程冗長且低效。這本書似乎沒有明確的讀者定位，它既不適閤作為入門的“第一本”書，也無法充當深入研究的“工具書”。更彆提書中缺乏現代學習工具所應有的互動性，比如沒有二維碼鏈接到相關的仿真軟件教程，或者沒有提供可供下載的MATLAB/Python腳本來驗證公式。在如今這個時代，一本好的學習資料應該具備多媒體和互動性，這本書的靜態和封閉性，使得學習過程變得枯燥乏味，學習效率自然大打摺扣。

評分☆☆☆☆☆

這本所謂的“指南”簡直是浪費我的時間，我本來是想找一本能真正幫我理清工程電磁場復雜概念的書，結果拿到手一看，內容陳舊得像是從上個世紀的教科書裏直接摳齣來的。翻開目錄，那些熟悉的、但又缺乏現代視角和應用實例的章節標題就讓人提不起興趣。比如，關於麥剋斯韋方程組的講解，用瞭大量晦澀的數學推導，卻沒有花足夠篇幅去解釋這些方程在實際工程問題中是如何被簡化和應用的，更彆提現在越來越重要的數值方法和仿真技術瞭。讀下來，感覺作者像是滿足於把課本上的理論知識堆砌起來，卻完全忽視瞭“學習與提高”這個核心訴求——真正的提高需要的是對前沿技術的洞察，是解決實際難題的技巧，而不是對著一堆抽象公式望洋興嘆。我期待的是能看到一些關於電磁兼容性（EMC）、射頻電路設計中的電磁效應，或者至少是更現代的有限元方法（FEM）的入門介紹，然而這些幾乎都沒有觸及，或者隻是蜻蜓點水，完全不深入。這本書給我的感覺是，它更像是一本為應付期末考試準備的復習資料，而不是一本麵嚮工程師的“提高”手冊。我更傾嚮於去購買那些專注於特定應用領域、並且包含大量仿真案例和實踐經驗分享的書籍，這本書顯然無法滿足我對於“工程應用”層麵的期待。它缺乏必要的靈活性和現代性，對於一個希望在電磁場領域有所突破的讀者來說，幫助實在有限，簡直可以稱得上是故步自封。

評分☆☆☆☆☆

老實說，這本書的排版和裝幀設計真是讓人不敢恭維，拿到手裏就感覺像是某個小齣版社低成本印刷的産品。紙張質量粗糙不說，圖示清晰度更是堪憂，那些本來就復雜的電磁場分布圖和矢量箭頭，在模糊的印刷效果下，看得人一頭霧水，經常需要對照文字反復揣摩纔能勉強理解圖中的意思。更讓我抓狂的是，很多重要的公式和符號的定義前後不一，有時候一個變量在不同章節的含義會發生微妙的變化，編者似乎沒有進行嚴格的校對和統一。我嘗試跟著書中的例題自己演算一遍，結果發現有的例題的初始條件設置就不閤理，或者最終答案給齣的數值單位存在明顯的錯誤，這對於初學者來說是緻命的誤導。一個學習資料的權威性首先建立在準確性之上，這本書的粗疏實在令人難以容忍。我本來想利用這本書作為自學教材，但現在看來，我需要另一本更可靠的參考書來訂正和補充這本書裏發現的錯誤。購買書籍，我們不僅是購買知識，也是購買一種可靠的呈現方式，而這本書在基本的編輯規範和準確性上都錶現得非常不專業，讓人對作者群的嚴謹態度産生瞭深深的懷疑。

評分☆☆☆☆☆

我原本希望這本書能提供一些跨學科的視野，畢竟現代工程中電磁場早已不是孤立存在的學科，它與熱學、材料科學、信號處理緊密相關。然而，這本書的視角顯得非常狹隘，完全沉浸在經典的電磁學框架內，缺乏將電磁理論與新興技術如5G/6G通信、太赫茲技術、或者先進傳感器的應用聯係起來的嘗試。例如，在討論電磁波傳播時，可以引入對非均勻介質中散射問題的討論，或者結閤材料科學介紹超材料（Metamaterials）對電磁波的奇異調控能力，這些都是當下工程師們津津樂道的前沿領域。這本書的內容停留在“是什麼”的層麵，而完全沒有觸及“如何利用”和“未來會怎樣”的問題。這種滯後的內容使得這本書的實用價值大打摺扣，對於緻力於走在技術前沿的專業人士來說，它更像是一部曆史文獻而非前沿指南。選擇一本技術書籍，我們更看重它能否引領我們思考未來方嚮，這本書在這方麵顯然是嚴重不足的，它提供的知識儲備很快就會被日新月異的技術發展所淘汰。