電磁場與波基礎(chǔ)教程

第1章　矢量分析與場論
1.1　矢量的表示及其代數(shù)運(yùn)算
1.1.1　矢量的表示及距離矢量
1.1.2　矢量的代數(shù)運(yùn)算
1.2　標(biāo)量場和矢量場
1.3　標(biāo)量場的梯度
1.3.1　梯度的定義
1.3.2　梯度運(yùn)算的基本公式
1.4　矢量場的通量、散度與散度定理
1.4.1　通量
1.4.2　散度的定義
1.4.3　散度運(yùn)算的基本公式
1.4.4　散度定理與梯度積分公式
1.5　矢量場的環(huán)量、旋度與斯托克斯定理
1.5.1　環(huán)量
1.5.2　旋度的定義
1.5.3　旋度運(yùn)算的基本公式
1.5.4　斯托克斯定理與旋度定理
1.6　標(biāo)量場、矢量場的重要性質(zhì)和定理
1.6.1　兩個重要性質(zhì)
1.6.2　三個重要定理
1.7　正交曲線坐標(biāo)系
1.7.1　正交曲線坐標(biāo)系的單位矢量和度量因子
1.7.2　正交曲線坐標(biāo)系中場論的表達(dá)式
習(xí)題
第2章　靜電場
2.1　真空中靜電場的基本方程
2.1.1　靜電場的源--電荷和電荷密度
2.1.2　真空中靜電場的基本方程
2.2　電位及其電位方程
2.2.1　電位
2.2.2　電位方程
2.3　電介質(zhì)中的靜電場
2.3.1　電偶極子的電位和電場強(qiáng)度
2.3.2　電介質(zhì)中的靜電場
2.4　靜電場中的導(dǎo)體與帶電系統(tǒng)中的電容
2.4.1　靜電場中導(dǎo)體的特點(diǎn)
2.4.2　電容
2.4.3　部分電容
2.5　靜電場的邊界條件
2.5.1　場矢量E和D的邊界條件
2.5.2　電位?的邊界條件
2.6　靜電場邊值問題的解法
2.6.1　分離變量法
2.6.2　鏡像法
2.7　靜電場的能量、能量密度與電場力
2.7.1　靜電場的能量和能量密度
2.7.2　用虛位移法求電場力
習(xí)題
第3章　恒定電場
3.1　恒定電場的源--恒定電流
3.1.1　運(yùn)流電流與電流密度
3.1.2　傳導(dǎo)電流與電流密度
3.2　電荷守恒定律（電流連續(xù)性方程）
3.3　恒定電場的形成
3.4　恒定電場的基本方程
3.5　恒定電場的邊界條件
3.6　損耗功率與焦耳定律
3.7　靜電比擬與接地電阻
3.7.1　靜電比擬
3.7.2　接地電阻
習(xí)題
第4章　靜磁場
4.1　真空中靜磁場的基本方程
4.1.1　畢奧薩伐爾定律與磁通量密度
4.1.2　磁通量與磁通連續(xù)性原理
4.1.3　安培環(huán)路定律與磁場強(qiáng)度
4.2　靜磁場的矢量磁位及其方程
4.2.1　矢量磁位
4.2.2　矢量磁位方程
4.3　磁介質(zhì)中的靜磁場
4.3.1　磁偶極子的矢量磁位和磁通量密度
4.3.2　磁介質(zhì)中的靜磁場
4.4　靜磁場的邊界條件
4.4.1　場矢量B和H的邊界條件
4.4.2　矢量磁位A的邊界條件
4.5　標(biāo)量磁位及其方程
4.5.1　標(biāo)量磁位
4.5.2　標(biāo)量磁位方程
4.5.3　鏡像法
4.6　電感
4.6.1　自感
4.6.2　互感
4.7　靜磁場的能量、能量密度與磁場力
4.7.1　靜磁場的能量與能量密度
4.7.2　用虛位移法求磁場力
4.8　磁路
習(xí)題
第5章　時變電磁場
5.1　電磁感應(yīng)定律與全電流定律
5.1.1　電磁感應(yīng)定律
5.1.2　全電流定律
5.2　麥克斯韋方程組
5.2.1　微分形式的麥克斯韋方程組
5.2.2　時變電磁場的本構(gòu)關(guān)系
5.2.3　積分形式的麥克斯韋方程組
5.3　時變電磁場的邊界條件
5.3.1　一般情況
5.3.2　特殊情況
5.4　坡印亭定理與坡印亭矢量
5.4.1　坡印亭定理
5.4.2　坡印亭矢量
5.4.3　時變電磁場的唯一性定理
5.5　波動方程與電磁位函數(shù)
5.5.1　波動方程
5.5.2　電磁位函數(shù)的方程及其解
5.6　時諧（正弦）電磁場的復(fù)數(shù)表示
5.6.1　復(fù)數(shù)形式的麥克斯韋方程組
5.6.2　復(fù)數(shù)形式的邊界條件
5.6.3　復(fù)矢量E和H的矢量亥姆霍茲方程
5.6.4　復(fù)坡印亭矢量與復(fù)坡印亭定理
習(xí)題
第6章　平面電磁波
6.1　理想媒質(zhì)中的平面波
6.1.1　平面波的電磁場
6.1.2　平面波的傳播特性參量與傳播特性
6.1.3　平面波的一般解--沿任意方向傳播的平面波
6.2　導(dǎo)電媒質(zhì)中的平面波
6.2.1　導(dǎo)電媒質(zhì)的分類
6.2.2　平面波在導(dǎo)電媒質(zhì)中的傳播特性
6.2.3　群速
6.3　平面波的極化
6.3.1　線極化
6.3.2　圓極化
6.3.3　橢圓極化
6.4　平面波在兩種媒質(zhì)的平面交界面上的垂直入射
6.4.1　兩種理想媒質(zhì)平面交界面上的垂直入射
6.4.2　理想媒質(zhì)與導(dǎo)體平面交界面上的垂直入射
6.4.3　多層介質(zhì)表面的垂直入射
6.5　平面波在兩種媒質(zhì)平面交界面上的斜入射
6.5.1　兩種理想媒質(zhì)平面交界面上的斜入射
6.5.2　理想媒質(zhì)與導(dǎo)體平面交界面上的斜入射
6.5.3　全反射與全透射
習(xí)題
第7章　導(dǎo)行電磁波
7.1　柱形傳輸系統(tǒng)中的導(dǎo)波及其特性
7.1.1　柱形傳輸系統(tǒng)中導(dǎo)波的電磁場
7.1.2　導(dǎo)波的分類及其傳輸特性
7.2　TEM模傳輸線的理論基礎(chǔ)
7.2.1　傳輸線的分布參數(shù)及其等效電路
7.2.2　一般形式傳輸線的方程及其解
7.2.3　輸入阻抗和反射系數(shù)
7.2.4　均勻無耗傳輸線端接不同負(fù)載時的工作狀態(tài)
7.2.5　傳輸線的傳輸功率與回波損耗
7.2.6　傳輸線的阻抗匹配
7.3　金屬波導(dǎo)與同軸線中的導(dǎo)波
7.3.1　平行板波導(dǎo)中的導(dǎo)波
7.3.2　矩形波導(dǎo)中的導(dǎo)波
7.3.3　圓形波導(dǎo)中的導(dǎo)波
7.3.4　同軸線中的導(dǎo)波
7.3.5　金屬波導(dǎo)的激勵與耦合
7.4　其他TEM模和準(zhǔn)TEM模傳輸線中的導(dǎo)波
7.4.1　帶狀線中的導(dǎo)波
7.4.2　微帶線中的導(dǎo)波
7.4.3　其他準(zhǔn)TEM模和非TEM模傳輸線中的導(dǎo)波
習(xí)題
第8章　電磁波的輻射和接收的基礎(chǔ)理論
8.1　電磁波輻射的基本概念與電磁對偶性原理
8.1.1　輻射的基本概念
8.1.2　時諧場的滯后位
8.1.3　電磁對偶性原理
8.2　基本振子與基本面元的輻射
8.2.1　基本電振子的輻射
8.2.2　基本磁振子的輻射
8.2.3　基本面元（惠更斯元）的輻射
8.3　天線的基本參數(shù)
8.3.1　天線的方向圖及其有關(guān)參數(shù)
8.3.2　效率
8.3.3　增益系數(shù)
8.3.4　有效長度與有效長度矢量
8.3.5　輸入阻抗
8.3.6　天線的極化
8.4　對稱振子天線
8.4.1　對稱振子的電流分布與遠(yuǎn)區(qū)輻射場
8.4.2　對稱振子的方向圖與輻射電阻
8.4.3　對稱振子的有效長度
8.5　天線陣
8.5.1　增強(qiáng)天線方向性的基本原理
8.5.2　二元陣
8.5.3　導(dǎo)電體對天線的影響
8.5.4　均勻直線陣
8.6　平面口徑的輻射
8.7　互易定理與接收天線理論
8.7.1　互易定理
8.7.2　接收天線理論
習(xí)題
附錄A　主要矢量分析與場論公式
附錄B　常用正交曲線坐標(biāo)系中的場論恒等式
附錄C　空間δ函數(shù)的定義與性質(zhì)
附錄D　常用材料的參數(shù)和物理常數(shù)
參考文獻(xiàn)