电磁场与电磁波

该书在大学物理的基础上系统论述了宏观电磁场与电磁波的基本规律和基本分析方法。^[2]

书 名: 电磁场与电磁波
　　作　者：沈俐娜　
　　 出版社： 华中科技大学出版社
　　出版时间： 2009-9-1
　　 ISBN: 9787560956619
　　开本： 16开
　　定价: 30.00元

本书以“ 麦克斯韦”作为主线，从一般到具体（由静到动、由无界到有界、由无源到有源），系统地阐述了电磁场与电磁波的基本理论和分析方法，重点突出电磁场的传输特性。
　　本书主要内容包括 电磁理论必要的 数学基础、电磁场的基本问题、静态场、 时变电磁场、平面电磁波、 导行电磁波、电磁波的辐射。各章 例题具体实用，并配有习题和参考答案。
　　本书可作为高等院校通信与 电子信息类及相关专业本科生的教材，也可供从事 电磁场理论、 微波技术、天线领域的 工程技术人员学习和参考。
　　

作者： 袁国良　编著
　　ISBN：10位［7302161062］13位［9787302161066］
　　出版社： 清华大学出版社
　　出版日期：2008-1-1
　　定价：￥25.00元

本书主要内容包括经典电磁理论及其数学基础， 静电场、恒定电场和 恒定磁场，静态场的解法，时变电磁场，平面电磁波，导行电磁波，电磁波的辐射和电磁场与电磁波的应用。
　　本书充分兼顾理科专业和 工科专业的特点，基本概念叙述清楚，数学推导思路清晰，克服学习的各个知识难点，使本书理解起来更加容易，同时也考虑实际应用问题，以便增强 学习兴趣和自信心。
　　本书适合通信、电子、电气类以及相关专业的本科生使用，也可供专科学生或有关专业人员参考。

本书从经典 电磁理论及其 数字基础知识出发，读者在预备知识不足的情况下也可顺利地学习，本书在数学概念清晰的基础上，尽量避免 数学理论的推导，更加注重数学知识的应用，本书对电磁场与电磁波的应用做了简单的介绍，使本书更贴近工程技术应用和生产实际。

第1章　经典电磁理论及其数学基础
　　1.1电磁场的基本 物理量和实验定律
　　1.2　 标量和 矢量
　　1.3　标量场的 梯度
　　1.4　 矢量场的 散度和旋度
　　1.5　矢量的 恒等式 亥姆霍兹定理
　　1.6　坐标系
　　1.7　 贝塞尔函数
　　习题一
　　第2章　静电场、恒定电场和恒定磁场
　　2.1　静电场的基本方程
　　2.2　 电位和电位方程
　　2.3　静电场的 边界条件
　　2.4　 导体系统的电容和静电场的能量
　　2.5　恒定电场
　　2.6　恒定磁场的基本方程
　　2.7　 矢量磁位
　　2.8　恒定磁场的边界条件
　　2.9载流回路的 电感和恒定磁场能量
　　习题二
　　第3章　静态场的解法
　　3.1静态场边值问题及唯一性定理
　　3.2　直接 积分法
　　3.3　在直角坐标系中的 分离变量法
　　3.4　在 圆柱坐标系和 球坐标系的分离变量
　　3.5　 镜像法
　　3.6　静态场的数值解法
　　习题三
　　第4章　 时变电磁场
　　4.1　 麦克斯韦的两个假设
　　4.2　麦克斯韦 方程组与 波动方程
　　4.3　时变电磁场的边界条件
　　4.4　时间简谐场
　　4.5　时变电磁场的能量和 能量流
　　4.6　动态矢量位和 标量位
　　习题四
　　第5章　平面电磁波
　　5.1　平面 正弦电磁波在理想介质中传播
　　5.2　平面正弦电磁波在导电介质中的传播
　　5.3良导体的 趋肤效应和表面 阻抗
　　5.4　电磁波的 色散和 群速度
　　5.5　电磁波的极化
　　5.6　平面正弦电磁波对平面分界面的垂直入射
　　5.7　平面正弦电磁波对 理想导体平面的斜入射
　　5.8　平面正弦电磁波对理想介质分界面的斜入射
　　习题五
　　第6章　 导行电磁波
　　6.1　导行电磁波的一般分析方法
　　6.2　矩形 波导中的导行电磁波
　　6.3　矩形波导中的TE10波
　　6.4　圆柱形波导的导行电磁波
　　6.5　 光导纤维问题
　　6.6　 同轴线问题
　　6.7　 传输线问题
　　6.8　 谐振腔问题
　　习题六
　　第7章　电磁波的辐射
　　7.1　滞后位
　　7.2电 偶极子
　　7.3 电偶极子的 辐射功率及 辐射电阻
　　……
　　第8章　电磁场与电磁波的应用
　　附录一
　　附录二
　　参考文献

现代电子技术如通讯、广播、电视、导航、雷达、遥感、测控、 电子对抗、 电子仪器和测量系统，都离不开电磁波的发射、控制、传播和接收；从家用电器、 工业自动化到 地质勘探，从工业、农业到 医疗卫生等国民经济领域，几乎全都涉及 电磁场理论的应用。
　　本书是为高等院校电子信息类专业 基础课“电磁场与电磁波”课程编写的本科生教材，主要介绍电磁场与电磁波的基本特性及规律，以 MAXWELL方程组为主线阐述电磁场及其基本规律是本书的特色。
　　本书从 麦克斯韦方程出发，先论述时变电磁场，而将其他静态场作为时变场的特例来处理，由一般到特殊，更易于理解。这样可以压缩静态场，充实时变场的内容，也避免了 大学物理课程的许多重复，节省了 学时。
　　本书注重基本理论与实际相融合，以增加学生的学习兴趣。为了培养学生分析与解决问题的能力，加深所述内容的理解，在书中给出了一些 例题、一定数量的思考题和习题；结合电磁场的基本物理概念讲解矢量的分析方法，有的放矢。同时还列出了一些相关物理量的英文表述，意在熟悉并掌握一些 专业术语。
　　全书共分八章，内容包括矢量分析与 场论、宏观 电磁现象的基本原理、静 电场和恒定电场、 恒定电流的磁场、时变电磁波、平面电磁波、导行电磁波、 电磁辐射。书末有附录（有关物理常数、重要的矢量公式、电磁波的波段划分及其主要应用）、各章习题参考答案、 参考文献等。

第1章 矢量分析与场论基础
电磁场是矢量场，矢量分析与场论知识是研究电磁场特性的理论基础。本章系统地介绍了有关矢量分析与场论的基础知识：给出场的基本概念，介绍矢量的相关运算，引入常用的三种坐标系并讨论相互之间的转换关系，重点介绍梯度、散度、旋度、通量和环流等概念，最后引出了电磁场的重要定理——亥姆霍兹定理。
本章要求掌握场的基本概念和矢量分析的基础知识，能应用三种坐标系进行相关运算，理解梯度、散度、旋度、通量和环流等重要概念，了解亥姆霍兹定理。
1.1 场的基本概念
在许多科学技术问题中，常常要研究某种物理量（如电位、力、速度、温度、密度等）在空间的分布和变化的规律。为了揭示和探索这些规律，工程中引进了场的概念。
1.1.1 场的定义及类型
设有一确定的空间区域，若对该空间区域内的每一点，都对应着某个物理量的一个确定值，这时我们说该空间区域确定了这个物理量的一个场。
按照不同的角度，场可以分为不同的类型。
从场中物理量的类型是标量还是矢量的角度分，可以分为标量场和矢量场。只有大小特征的量叫标量，如电压、电荷量、电流、面积等物理量都是标量；既有大小又有方向特征的量叫矢量，如电场强度、磁场强度、力、速度等物理量都是矢量。若场中的物理量是标量，则称该场为标量场，如温度场、密度场和电位场都是标量场；若场中的物理量是矢量，则称该场为矢量场，如力场、速度场都是矢量场。
从场中物理量是否随时间变化的角度来分，场可以分为稳定场和不稳定场。若场中的物理量在各点处的对应值不随时间而变化，则称该场为稳定场（或静态场）；否则，称为不稳定场（或时变场）。

“电磁场与电磁波”是高等学校电类专业的一门重要的专业基础课，是搭建电类专业学生知识结构的重要组成部分，同时又是一些交叉领域的学科和新兴的边缘学科发展的基础。学习这门课程有利于培养学生严谨的科学学风、科学方法以及抽象思维能力和创新精神，也可以为学习后续课程打下必要的基础。
“电磁场与电磁波”课程是“工程电磁场”、“微波技术基础”、“微波工程基础”、“微波器件”、“微波电路”、“微波通信”、“微波与光导波技术”、“微波天线”、“微波与毫米波测量”等课程的基础。
本书围绕“电磁场与电磁波”课程中的基本概念、基本原理及定理，精选了一定量的例题和习题，以便学生加深对概念、定理的理解并增强对问题的分析计算能力，便于学生自学和跨专业学习。
另外，针对宽专业、厚基础的要求，对课程中的重点、难点内容进行了知识面拓展，并精心配选了工程应用例题，便于学生深入学习和研究。
为了激发学生学习这门课程的兴趣并加深对其应用背景的了解，本书增选了基础实验以及综合性和工程应用类实验，使理论和实践紧密结合，旨在培养学生发散性思维和创新思维，培养学生的动手能力。本书适合不同层次高校的师生和工程技术人员使用。

书评
本书主要讲解电磁场理论，对电磁场采用由表及里、由浅入深的独特论述，融入先进的数值解法，并提供实际应用。主要内容包括静态场、传播、传输和电磁场在媒质中各种约束条件下的辐射等。本书的第1版中译本于2000年出版，自问世以来，得到广大师生的好评。第2版在原有基础上增添了有限长的无损耗传输线等内容，并对散布于书中的练习题进行了整合。本书英文版在国外高等院校普遍采纳为教材。

作者：(美)戈鲁 褐茨若格鲁

戈鲁 Bhag Singh Guru 是美国凯特灵大学电气与计算机工程系教授。他在旋转电机和电磁场理论方面发表过30篇论文，并与他人合作写过两本著作。Guru博士是IEEE学会的会员。