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第1章 矢量分析1

1.1 矢量代数1

1.1.1 标量和矢量1

1.1.2 矢量的乘积1

1.2 正交坐标系3

1.2.1 直角坐标系4

1.2.2 圆柱坐标系4

1.2.3 球坐标系5

1.3 矢量场6

1.3.1 矢量的通量及散度6

1.3.2 矢量的环量及旋度9

1.4 标量场12

1.4.1 标量场的等值面12

1.4.2 标量场的方向导数13

1.4.3 标量场的梯度13

1.5 亥姆霍兹定理14

习题15

第2章 静电场18

2.1 静电场的基本方程18

2.1.1 电场强度及电位移矢量18

2.1.2 静电场的散度方程20

2.1.3 静电场的旋度方程22

2.2 电位及其方程23

2.2.1 电位函数23

2.2.2 电位方程26

2.3 静电场中的导体26

2.4 静电场中的介质27

2.4.1 介质的极化27

2.4.2 介质中的高斯定理28

2.5 静电场的边界条件31

2.5.1 电位移矢量的边界条件31

2.5.2 电场强度的边界条件33

2.6 导体的电容34

2.6.1 双导体的电容34

2.6.2 导体系统的部分电容36

2.7 静电场能量37

2.7.1 外力作功37

2.7.2 电场能量体密度38

2.8 静电场边值问题的解法39

2.8.1 静电场的边值问题39

2.8.2 直角坐标系中的分离变量法39

2.8.3 直角坐标系中的镜像法43

习题45

第3章 恒定磁场47

3.1 恒定磁场的基本方程47

3.1.1 磁感应强度47

3.1.2 电流密度48

3.1.3 磁场的基本方程49

3.2 恒定磁场中的介质53

3.3 恒定磁场的边界条件55

3.4 电感56

3.5 磁场能量57

习题59

第4章 恒定电场61

4.1 恒定电场的基本方程61

4.2 欧姆定律的微分形式62

4.3 恒定电场的边界条件64

4.4 恒定电场与静电场的比拟65

习题65

第5章 时变电磁场67

5.1 法拉第电磁感应定律67

5.2 位移电流68

5.3 麦克斯韦第三方程70

5.4 麦克斯韦第四方程71

5.5 麦克斯韦方程组71

5.6 复数形式的麦克斯韦方程73

5.6.1 时谐电磁场的复数表示73

5.6.2 麦克斯韦方程组的复数表示73

5.7 时变场的边界条件75

5.7.1 法向场的边界条件75

5.7.2 切向场的边界条件76

5.8 坡印廷定理和坡印廷矢量78

5.8.1 坡印廷定理78

5.8.2 坡印廷矢量及其平均值79

习题82

第6章 平面电磁波83

6.1 波动方程83

6.2 理想介质中的均匀平面波84

6.2.1 均匀平面波84

6.2.2 均匀平面波的传播参数85

6.2.3 均匀平面波的场量关系86

6.3 导电媒质中的平面波89

6.3.1 导电媒质的分类89

6.3.2 导电媒质中的波动方程89

6.4 平面波的极化92

6.4.1 线极化波92

6.4.2 圆极化波93

6.4.3 椭圆极化波93

6.5 平面边界上的正投射94

6.5.1 对理想导体的正投射94

6.5.2 对理想介质的正投射96

习题99

第7章 导行系统101

7.1 引言101

7.2 规则金属波导系统的导波方程102

7.3 矩形波导103

7.4 传输线理论109

7.4.1 均匀传输线的电路模型109

7.4.2 分布参数112

习题114

第8章 电磁辐射116

8.1 时变场的位函数116

8.1.1 时变场位与场的关系116

8.1.2 位函数的波动方程117

8.1.3 时变场的滞后位117

8.2 电基本振子的辐射118

8.2.1 近场区120

8.2.2 远场区120

8.3 磁基本振子的辐射122

习题123

第9章 天线基础125

9.1 天线的电参数125

9.1.1 发射天线125

9.1.2 接收天线131

9.2 对称振子132

9.3 单极天线135

9.4 阵列天线139

9.5 引向天线142

9.6 微带天线145

9.7 抛物面天线148

习题149

附录1 不同坐标系中的微分表达式151

附录2 二阶微分运算153

附录3 V运算于乘积及其证明154

附录4 场量、常量及关系对应表156