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第一章 矢量分析 1

1.1 矢量代数 1

1.1.1 标量和矢量 1

1.1.2 矢量的加法和减法 1

1.1.3 矢量的乘法 2

1.1.4 矢量的求导 3

1.2 三种常用的正交坐标系 3

1.2.1 直角坐标系 3

1.2.2 圆柱坐标系 5

1.2.3 球坐标系 6

1.3 标量的梯度 8

1.3.1 标量场的等值面 9

1.3.2 方向导数 9

1.3.3 梯度 10

1.4 矢量场的通量与散度 11

1.4.1 矢量场的矢量线 12

1.4.2 通量 12

1.4.3 散度 13

1.4.4 散度定理 14

1.5 矢量场的环流与旋度 15

1.5.1 环流 15

1.5.2 旋度 16

1.5.3 斯托克斯定理 17

1.6 亥姆霍兹定理 18

习题一 19

第二章 静电场 22

2.1 电场强度与电位函数 22

2.1.1 库仑定律 22

2.1.2 电场强度 22

2.1.3 电位函数 25

2.1.4 电偶极子 26

2.2 静电场的基本方程 27

2.2.1 电通（量）和电通（量）密度 27

2.2.2 高斯定律 27

2.2.3 电场强度的环量 28

2.3 电介质的极化 29

2.4 静电场的边界条件 32

2.5 导体系统的电容 33

2.6 静电场的能量 37

2.7 静电力 39

习题二 41

第三章 恒定电流的电场和磁场 44

3.1 恒定电流的电场 44

3.1.1 微分形式的欧姆定律和焦耳定律 44

3.1.2 恒定电场的基本方程 47

3.1.3 恒定电场的边界条件 48

3.1.4 接地电阻 50

3.2 磁感应强度 52

3.3 恒定磁场的基本方程 54

3.3.1 磁通连续性原理 54

3.3.2 安培环路定律 55

3.4 介质的磁化 57

3.4.1 磁偶极子 57

3.4.2 磁化强度 57

3.4.3 磁化电流 58

3.5 磁介质的场方程 59

3.6 恒定磁场的边界条件 61

3.7 矢量磁位和标量磁位 63

3.8 自感和互感 67

3.9 磁场能量与力 70

习题三 73

第四章 静态场的解 76

4.1 边值问题的类型 76

4.2 惟一性定理 77

4.3 镜像法 78

4.3.1 接地导体平面的镜像 78

4.3.2 导体球面的镜像 80

4.3.3 导体圆柱面的镜像 82

4.3.4 介质平面的镜像 84

4.4 分离变量法 87

4.4.1 直角坐标系中的分离变量法 87

4.4.2 圆柱坐标系中的分离变量法 90

4.4.3 球坐标系中的分离变量法 93

4.5 有限差分法 95

4.5.1 有限差分方程 95

4.5.2 差分方程的求解方法 96

习题四 98

第五章 时变电磁场 100

5.1 电磁感应定律 100

5.2 位移电流 101

5.3 麦克斯韦方程组 104

5.3.1 麦克斯韦方程组的积分形式 104

5.3.2 麦克斯韦方程组的微分形式 105

5.3.3 媒质的本构关系 105

5.4 电磁场的边界条件 108

5.4.1 一般情况 108

5.4.2 两种特殊情况 111

5.5 电磁能量守恒定律 112

5.6 波动方程 115

5.7 电磁场的位函数 116

5.7.1 矢量位和标量位 116

5.7.2 达朗贝尔方程 117

5.8 时谐电磁场 117

5.8.1 时谐电磁场的复数表示 118

5.8.2 复矢量的麦克斯韦方程 119

5.8.3 复电容率和复磁导率 120

5.8.4 亥姆霍兹方程 121

5.8.5 时谐场的位函数 121

5.8.6 平均能量密度和平均能流密度矢量 122

习题五 124

第六章 正弦平面电磁波 127

6.1 理想介质中的均匀平面波 127

6.2 波的极化特性 131

6.3 损耗媒质中的均匀平面波 133

6.4 对平面分界面的垂直入射 136

6.5 对平面分界面的斜入射 141

6.6 相速和群速 146

习题六 148

第七章 导行电磁波 151

7.1 导行电磁波概论 152

7.1.1 TEM波 153

7.1.2 TM波和TE波 154

7.2 矩形波导 155

7.2.1 矩形波导中的场分布 155

7.2.2 矩形波导中波的传播特性 157

7.2.3 矩形波导中的主模 161

7.2.4 矩形波导中的传输功率 166

7.3 圆柱形波导 166

7.3.1 圆柱形波导中的场分布 167

7.3.2 圆柱形波导中波的传播特性 169

7.3.3 圆柱形波导中波的三种典型模式 170

7.4 同轴波导 172

7.4.1 同轴波导中的TEM波 173

7.4.2 同轴波导中的高次模 174

7.5 谐振腔 175

7.6 传输线 178

7.6.1 传输线方程及其解 179

7.6.2 传输线的特性参数 182

7.6.3 传输线的工作参数 183

7.6.4 传输线的工作状态 186

习题七 188

第八章 电磁辐射 190

8.1 滞后位 190

8.2 电偶极子的辐射 191

8.2.1 电偶极子的近区场 193

8.2.2 电偶极子的远区场 194

8.3 电与磁的对偶性 196

8.4 磁偶极子的辐射 197

8.5 天线的基本参数 199

8.6 对称天线 203

8.6.1 对称天线上的电流分布 203

8.6.2 对称天线的辐射场 204

8.6.3 半波对称天线 205

8.7 天线阵 206

8.7.1 方向图相乘原理 206

8.7.2 均匀直线阵 207

8.8 口径场辐射 208

8.8.1 惠更斯元的辐射 209

8.8.2 平面口径的辐射 210

习题八 213

附录 215

部分习题参考答案 217

参考文献 223