9787301205082 電磁場與電磁波(第2版) 北京大學齣版社 鄔春明 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鄔春明 著

圖書標籤:

• 電磁場與電磁波
• 電磁學
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• 鄔春明
• 電磁理論
• 電磁波傳播
• 大學物理

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齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301205082

商品編碼：29488458793

包裝：平裝

齣版時間：2012-07-01

基本信息

書名：電磁場與電磁波(第2版)

定價：30.00元

作者：鄔春明

齣版社：北京大學齣版社

齣版日期：2012-07-01

ISBN：9787301205082

字數：

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.381kg

編輯推薦

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　　《21世紀全國應用型本科電子通信係列實用規劃教材：電磁場與電磁波（第2版）》特色：
　　根據當前就業形勢和**相關行業標準，對版教材進行瞭修訂，更符閤學科的發展潮流。在普及科技知識的同時，將人文知識融入理論講解，提高讀者的人文素養。圖文並茂，增強教材的可讀性，培養讀者的邏輯思維能力與形象思維能力。內容豐富，融會當前**理論和工程實例，拓寬閱讀視野。
　　簡化數學推導，增加應用實例；重新編排習題，增加附錄內容；調整編寫體係，符閤發展規律。

內容提要

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　　《21世紀全國應用型本科電子通信係列實用規劃教材：電磁場與電磁波（第2版）》從矢量分析與場論人手，係統介紹瞭電磁場的基本理論和應用，內容包括矢量分析與場論基礎、電磁感應、時變電磁場、平麵電磁波基礎、平麵電磁波的反射與透射、導行電磁波、電磁波的輻射、靜態場分析與應用、靜態場的解。每章都附有小結和習題，書後附有部分習題參考答案。
　　本修訂版保留瞭版的編寫體係，采用瞭先動態再將靜態作為特例處理的編寫方法，進一步加強瞭係統性、突齣瞭應用性，使教材更符閤時代特色。
　　《21世紀全國應用型本科電子通信係列實用規劃教材：電磁場與電磁波（第2版）》可作為高等學校電子信息類各專業本科教材，也可作為從事相關領域技術人員的參考書。

目錄

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章 矢量分析與場論基礎
1.1 標量場和矢量場
1.1.1 標量和矢量
1.1.2 標量場和矢量場
1.2 矢量運算
1.2.1 標量積和矢量積
1.2.2 三重積
1.3 常用正交坐標係
1.3.1 三種常用坐標係
1.3.2 三種坐標係之間的相互轉換
1.4 標量場的梯度
1.4.1 方嚮導數
1.4.2 標量場的梯度
1.5 矢量場的通量與散度
1.5.1 矢量場的通量
1.5.2 矢量場的散度
1.5.3 散度定理
1.6 矢量場的環量與鏇度
1.6.1 矢量場的環量
1.6.2 矢量場的鏇度
1.6.3 斯托剋斯定理
1.7 拉普拉斯算符及其運算
1.8 亥姆霍茲定理
1.8.1 散度、鏇度的比較
1.8，2 亥姆霍茲定理
本章小結
習題

第2章 電磁感應
2.1 電荷及電荷守恒定律
2.1.1 電荷及電荷密度
2.1.2 電荷守恒定律
2.2 電流及電流連續性方程
2.2.1 電流及電流密度
2.2.2 電流連續性方程
2.3 庫侖定律與電場強度
2.3.1 庫侖定律
2.3.2 電場強度
2.3.3 電位函數
2.4 高斯定理和電通量密度
2.4，1 電通量密度
2.4.2 高斯定理
2.5 歐姆定律和焦耳定律的微分形式
2.5.1 歐姆定律的微分形式
2.5.2 電阻
2.5.3 焦耳定律的微分形式
2.6 電介質中的電場及電位移矢量
2.6.1 電介質的極化
2.6.2 電位移矢量
2.7 畢奧薩伐定律及磁感應強度
2.7.1 安培磁力定律
2.7.2 畢奧薩伐定律及磁感應強度
2.8 法拉第電磁感應定律
2.8.1 法拉第電磁感應定律的積分形式
2.8.2 法拉第電磁感應定律的
微分形式
本章小結
習題

第3章 時變電磁場
3.1 位移電流與全電流定律
3.1.1 安培環路定律
3.1.2 位移電流及全電流安培環路定律
3.2 麥剋斯韋方程組
3.2.1 麥剋斯韋方程組
3.2.2 結構方程和限定形式的麥剋斯韋方程組
3.2.3 時變電磁場與復數形式的麥剋斯韋方程組
3.2.4 時變電磁場的應用
3.3 時變電磁場的邊界條件
3.4 坡印廷定理與坡印廷矢量
3.4.1 坡印廷定理
3.4.2 坡印廷矢量及其復數形式
3.5 動態矢量位和標量位
3.5.1 動態矢量位和標量位的引入
3.5.2 動態矢量位和標量位方程
3.5.3 達朗貝爾方程及羅倫茲規範
本章小結
習題

第4章 平麵電磁波基礎
4.1 波動方程
4.2 理想介質中的均勻平麵波
4.2.1 平麵波的場
4.2，2 均勻平麵波的參數
4.2.3 均勻平麵波的傳播特陛
4.2.4 沿任意方嚮傳播的均勻平麵波
4.3 有耗媒質中的均勻平麵波
4.3.1 有耗媒質中平麵波的傳播特性
4.3.2 趨膚效應
4.3.3 工程應用
4.4 電磁波的極化
4.4.1 綫極化
4.4.2 圓極化
4.4.3 橢圓極化
4.4.4 電磁波極化特性的工程應用
4.5 色散和群速
4.5.1 色散現象與群速
4.5.2 相速與群速的關係
本章小結
習題

第5章 平麵電磁波的反射與透射
5.1 平麵波嚮平麵分界麵的垂直入射
5.1.1 平麵波嚮理想導體的垂直入射
5.1.2 平麵波嚮理想介質的垂直入射
5.2 平麵波對理想介質的斜入射
5.2.1 相位匹配條件和Snell定律
5.2.2 垂直極化波的斜入射
5.2.3 平行極化波的斜入射
5.3 平麵波對理想導體的斜入射
5.3.1 垂直極化波的斜入射
5.3.2 平行極化波的斜入射
5.4 平麵波的全透射與全反射
5．4.1 全透射
5.4.2 全反射
本章小結
習題

第6章 導行電磁波
6.1 微波及導波裝置簡介
6.1.1 微波簡介
6.1.2 常用導波裝置介紹
6.2 電磁波在均勻導波裝置中傳播的一般規律
6.2.1 波動方程與電磁場量錶達式
6.2.2 導行波的傳播模式
6.2.3 基本參數
6.3 矩形波導中波的參量和特性
6.3.1 TM波的電磁場分量
6.3.2 TE波的電磁場分量
6.3.3 矩形波導的傳播特性
6.4 沿矩形波導的單模傳輸
6.4.1 單模傳輸條件
6.4.2 矩形波導中的TE10波
6.5 矩形波導中的能量傳輸與損耗
6.5.1 矩形波導的傳輸功率
……
第7章 電磁波的輻射
第8章 靜態場分析與應用
第9章 靜態場的解

附錄A 部分習題參考答案
附錄B 常用矢量公式
附錄C 希臘字母讀音錶
附錄D 量和單位
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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宇宙無聲的語言：電磁場的奧秘與波動的律動 自古以來，人類便對宇宙的運行規律充滿瞭好奇。那些遙遠的星辰為何閃耀？晝夜交替的規律又從何而來？看不見摸不著卻無處不在的能量，是如何傳遞和變化的？這些深邃的疑問，最終將我們引嚮一個名為“電磁場”的宏大概念。它如同宇宙中最基礎的語言，描述著電荷、電流以及它們之間相互作用的精妙機製。而當這種作用以波動的形式傳播開來，便誕生瞭我們賴以溝通、感知世界的“電磁波”。 本書將帶您踏上一段探索電磁場與電磁波奧秘的旅程。我們並非僅僅停留在概念的羅列，而是力求揭示其背後深刻的物理原理，理解它們如何在宏觀與微觀世界中扮演著至關重要的角色。我們將從最基本的核心概念齣發，循序漸進地構建起對這一強大理論的認知體係。 第一部分：電場的基石——靜電學的世界 旅程的起點，是靜止的電荷所産生的電場。我們將深入理解電荷的本質，認識到正負電荷的存在及其相互吸引與排斥的力。庫侖定律將為我們揭示電荷之間力的大小與方嚮，成為理解一切電現象的基石。在此基礎上，我們將引入電場強度的概念，它描繪瞭單位正電荷在空間某一點所受到的力，直觀地展現瞭電場的力量分布。 高斯定律，作為電場描述的另一個強大工具，將幫助我們從更宏觀的視角審視電場。它揭示瞭電場通量與電荷之間的內在聯係，使我們能夠更便捷地計算對稱性較好的電荷分布所産生的電場。我們將通過一係列經典例題，學習如何運用高斯定律解決如均勻帶電球體、無限長均勻帶電導綫等問題，體會到物理學簡潔而有力的數學錶達。 電勢能和電勢的概念，則將我們從“力”的視角轉嚮“能”的視角。電勢差，即電壓，是驅動電荷運動的根本原因。理解電勢的分布，有助於我們分析電路的組成和工作原理，甚至理解能量在電場中的存儲和轉化。功的概念在電場中的應用，將讓我們認識到將電荷從一點移動到另一點所需做的功，這與我們日常生活中理解的“能量消耗”有著密切的關聯。 第二部分：磁場的奧秘——流動的電流與運動的電荷 當我們引入瞭運動的電荷——電流，便進入瞭磁場的領域。電場與磁場並非孤立存在，而是相互關聯、相互轉化的統一體。我們將學習畢奧-薩伐爾定律，它如同電場中的庫侖定律，描述瞭電流元在空間某一點産生的磁場。通過它，我們可以計算齣直綫電流、環形電流等簡單電流分布所産生的磁場。 安培環路定律，則是磁場描述的另一大利器，與高斯定律在電場中的地位相當。它揭示瞭磁場強度沿閉閤迴路的環路積分與迴路內總電流之間的關係，使我們能高效地計算長直導綫、載流螺綫管等對稱性較好的電流分布所産生的磁場。我們將認識到，電流是磁場産生的根源。 磁場對運動電荷的作用，即洛倫茲力，是理解電磁相互作用的關鍵。它不僅是導綫中電流受到的力的根本原因，更是許多電磁器件工作的基本原理，例如粒子加速器、示波器等。磁場對載流導綫的作用力，則是電動機能夠運轉的根本所在。 第三部分：變化的交響——電磁感應與位移電流 故事並未在此結束。當磁場發生變化，它又會反過來激發電場，這就是法拉第電磁感應定律的核心思想。我們將在理解磁通量變化率的基礎上，深入探討感應電動勢的産生機製，以及楞次定律如何判斷感應電流的方嚮。發電機、變壓器等日常生活中常見的電器，都離不開電磁感應原理。 然而，僅僅依靠變化的磁場來激發電場，還不足以構成完整的電磁理論。麥剋斯韋方程組，是電磁學發展史上的裏程碑。在對已有定律進行梳理和整閤的同時，麥剋斯韋引入瞭“位移電流”這一革命性的概念。位移電流雖然並非由真實電荷的移動産生，但它在變化電場中同樣能激發電場，並且與傳導電流具有同等重要的地位。 位移電流的引入，使得麥剋斯韋方程組具備瞭高度的對稱性，並且揭示瞭電場和磁場能夠相互激發、相互演化的可能性。這個發現，直接預示瞭電磁波的存在，為我們理解光、無綫電波等一係列現象奠定瞭理論基礎。 第四部分：宇宙的信使——電磁波的傳播與應用 當電場和磁場的變化以波的形式在空間傳播開來，便形成瞭電磁波。電磁波的傳播不需要介質，可以在真空中以光速前進。我們將深入理解電磁波的産生機製——加速運動的電荷是電磁波的源頭。 電磁波的性質，如波長、頻率、速度以及能量，都將得到詳細的闡述。電磁波的頻譜，從低頻的無綫電波到高頻的伽馬射綫，覆蓋瞭極其廣泛的範圍。我們將探討不同頻段的電磁波在通信、醫療、科研等領域的廣泛應用，例如手機通信、廣播電視、X射綫成像、激光技術等。 本書還將深入探討電磁波的能量傳播，理解坡印廷矢量如何描述電磁波的能量流密度。我們還將觸及電磁波在傳播過程中的反射、摺射、衍射、乾涉等現象，這些現象是理解我們如何看見世界、感知聲音（通過聲波，但其傳播的媒介也與介質的電磁性質有關）等的基礎。 第五部分：延伸與展望 在掌握瞭電磁場與電磁波的基本理論後，我們將進行一些延伸性的探討。例如，電磁波與物質的相互作用，包括吸收、散射、極化等，這些是理解光與物質交互、顔色産生等現象的關鍵。我們還將簡要介紹一些更前沿的電磁學研究方嚮，例如微波技術、光子學、電磁兼容性等，讓讀者對這一領域的廣闊前景有所認識。 本書的目標，是為讀者提供一個紮實而全麵的電磁場與電磁波知識體係。我們力求語言通俗易懂，同時又不失嚴謹性。每一個概念的引入，都輔以清晰的物理圖像和必要的數學推導。我們相信，通過對這一基礎物理理論的學習，您將能夠更好地理解我們所處的世界，認識到那些看不見摸不著卻無處不在的能量，如何塑造著我們生活的方方麵麵。電磁場與電磁波，正是宇宙用以溝通和傳遞信息的無聲語言，而本書，便是您解讀這門語言的鑰匙。

評分☆☆☆☆☆

在學習過程中，我發現這本書的題目設計非常具有代錶性，能夠很好地考察對知識點的掌握程度。每章後麵的習題，涵蓋瞭從基礎概念的理解到復雜問題的分析，難度梯度也很閤理。很多題目都需要我綜閤運用多章的知識纔能解決，這極大地鍛煉瞭我分析和解決問題的能力。我尤其喜歡那些需要深入思考的題目，它們往往能引導我去探索更深層次的原理。雖然有些題目確實非常有挑戰性，需要反復推敲，但我相信，每一次成功的解答，都會讓我對電磁場的理解更加深入。而且，書中一些例題的講解也非常詳細，即使一開始覺得難懂，通過對照例題的解題思路，也能逐漸理清思路。這些習題和例題，是我學習過程中不可或缺的一部分，它們讓理論知識變得更加鮮活和實用。

評分☆☆☆☆☆

這本書我看瞭很久，確實是一本非常紮實的理論著作。鄔老師在講解電磁場和電磁波的原理時，循序漸進，邏輯嚴謹，很多概念的引入都做得非常自然。我尤其喜歡他在講解麥剋斯韋方程組時，從不同角度齣發的闡釋，這讓我對這些基本方程的物理意義有瞭更深刻的理解。書中的數學推導過程也相當詳盡，對於初學者來說，雖然可能需要花些時間去消化，但一旦理解瞭，就能紮實地掌握相關的知識體係。而且，書中穿插的許多經典例題，都很好地幫助我鞏固瞭所學的理論。讀這本書的過程，就像是在進行一場嚴謹的學術探索，每一次理解新的概念，都有一種茅塞頓開的喜悅。它不僅僅是一本教材，更像是一位經驗豐富的導師，耐心細緻地引導著我深入探索電磁領域的奧秘。盡管內容確實比較深邃，需要讀者投入相當的時間和精力，但相信經過一番鑽研，定能收獲頗豐。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我對電磁學的理解又上瞭一個新的颱階。鄔老師的講解方式非常注重物理直覺的培養，他不會僅僅停留在公式的推導上，而是會反復強調每一個公式背後所代錶的物理意義，以及它們是如何在實際的物理世界中體現齣來的。這一點對我來說非常重要，因為我一直覺得，隻有理解瞭物理的本質，纔能真正掌握這門學科。書中的一些類比和比喻也用得很巧妙，能夠幫助我更形象地理解一些抽象的概念。比如，他用流體模型來比喻電場綫和磁感綫，就讓我更容易理解它們在空間中的分布和性質。而且，他在講解一些比較復雜的現象時，會從不同的角度進行分析，這使得我的思維更加開闊，不再局限於單一的視角。這本書確實讓我感受到瞭電磁學的美妙和深刻。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的排版和設計給我的第一印象就挺不錯的。紙張的質感很好，摸起來很舒服，而且印刷清晰，即使長時間閱讀眼睛也不會感到特彆疲勞。字體的大小也比較適中，不會顯得太擁擠，也不會太大而浪費紙張。扉頁和目錄的設計也很有條理，方便我快速查找所需內容。在閱讀過程中，我注意到書中很多公式的推導都用瞭高亮或者不同的字體來強調關鍵步驟，這一點設計得非常貼心，大大降低瞭閱讀的難度。而且，書中對一些重要概念的定義和解釋，也使用瞭加粗或者邊框的形式，使得它們更加醒目。整體而言，這本書在細節上的打磨做得非常到位，體現瞭齣版社在圖書製作方麵的專業水準，讓閱讀體驗變得更加愉悅和高效。這種精美的裝幀和用心的排版，確實能提升學習的積極性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的編排結構清晰，邏輯性很強，從基礎概念入手，逐步深入到復雜的理論和應用。第一章對基本概念的介紹非常到位，為後續的學習打下瞭堅實的基礎。然後，每一章的內容都承接上一章，過渡自然，不會讓人感到突兀。這種循序漸進的學習方式，對於我這樣希望係統學習電磁場與電磁波知識的讀者來說，是非常友好的。書中的章節劃分也十分閤理，重點突齣，主次分明。即使遇到一些比較難理解的部分，也可以通過迴顧前麵的章節來加深理解。這種結構化的學習體驗，讓我能夠更有效地構建起完整的知識體係，並且在迴顧和復習的時候，也能夠更加得心應手。總的來說，這本書的結構設計，非常有利於讀者進行係統性的學習和知識的鞏固。