《电磁场与电磁波(第2版)》是由张洪欣、沈远茂、韩宇南编著，20来自16年8月清秋角曲以何试物华大学出版社出版的教育部高等学校电子信息类专业教学360百科指导委员会规划教材、高等学校电子信息类专业系列教材。该教材可以作为电子信息工程、通信工程、电子科学技术等专业的教材，也可供从事电波传讲办载香哪识击播、射频技术、微波技术、电磁兼容技术宽谓按资哥企的科研和工程技术人员参考。
全书共分9章。第1章介绍正交坐标系和矢量分析的基本方法、基本定势础理;第2章分析静电应尽其立乙型联场、恒定电场的基本方程及其性质;第3章分析恒定磁场的基本方程及其性质;第4章介绍静态场的边值问题烧压许教混;第5章以麦克斯韦方程组为核心研究时变电磁场的性质;第6章介绍平面奏电磁波在无界媒质中的烟异即收生朝界和传播;第7章研究电磁波在理想导体表面、理想介质分界面及导电媒质分界面的反射和折射;第8章介绍导行电磁波的种类、双导体传输线的性质;第9章介盾走边紧土绍电磁波的辐射。
该次修订在采纳部分高校教师使用该教材后提出的意见和建议的基础上，改正了第1版的错误和不当之处，主要改进有永以下几方面:
该虹鸦汗教材由张洪欣、沈远茂、韩宇南编写，具体编写分工如下:韩宇南编写了便境负值宽油顺用销调未第1章与第9章;沈远茂编写了第2章、第6章与第7章;张洪欣编写了第3、4、5、8章以及绪论、附录等内容，并最后完成统稿。
2016年8月1日，该教材由清华大学出版社出版。
责任编辑 | 封面设计 | 责犁樱立任校对 | 责任印制 |
|---|---|---|---|
盛东亮、赵晓宁 | 李召霞 | 时翠兰 | 王静怡 |
该教材以基本电磁现象和电磁规律为基础，分析和阐述电磁场与电磁波的基本概念、原理及其基本应用，展现电磁工程领域的科技成果。
全书共分9章，主要内容安排如下:第1章介绍正交坐标系和矢量分析的基本方法、基本定理;第2章分析静电场、360百科恒定电场的基本方程及其性质，聚倒赶房木完额脱高被讨论静电场的边界条件，介绍电位、电偶极子、静电场中的导体及电容识、电场能量及电场力等;第3章分析恒定磁场的基本方财菜送职用套程及其性质，讨论恒定磁场的边界条件，介绍矢量磁位、电感、磁场能量及磁场力等;第4章介绍静态场的边值问题，阐述镜像法、分离变量法、有限差分法等;第5章以麦怀否慢扬院纪省松皮刚克斯韦方程组为核心研究时变电磁场的性质，并分析边爱宗热团妈汉进界条件、坡印亭矢量、交变场的位等;第6章介绍平面电磁波在无界媒质中的传播，包括平面波的性质、电磁波的极化、平面波在良介质及良导体中的传播特性等，介绍时域有限差分法;第7章研究电磁波在理想导体表面、理想介质分界面及导电媒质分界面壳迁乐几的反射和折射，分析入射空间及透射空间场的性质，并介绍菲涅耳公式、人工电磁材料等;第8章介绍导行电磁波的种类、双导体传输线的性质，分析波导管中电磁场的分布规律、电磁波的传播特性，介绍导波传输系统、谐振腔的基本应用及基片集成波导的概念;第9章介绍电定容钱尽什了药几磁波的辐射，包括电偶极子、磁偶极子辐射、电磁场的对偶性、对称振子天线的辐射特性、天线露限写原味基本参数及应用等。
绪论 第1章矢量分析 1.1矢量代数 1.1.1标来自量和矢量 1.1.2矢量的加法和减法 1.1.3矢量的乘法 1.2三种常用的坐标系 1.2.1正交坐标系 1.2.2直角坐标系 1.2.3圆柱坐标系 1.2.4球360百科坐标系 1.3标量入硫兵个发固四场的梯度 1.3.1标量场的等值面 1.3.2方向导数 1.3.3梯度 1.4矢量场的通量与散度 1.4.1通量 1.则领任告高4.2散度 1.4.3散宗定早握度定理 1.5矢量场的环量与块苗矛回升食洲若旋度 1.5.1环量 1.5.2旋度 1.5.3抓香田双八越早斯托克斯定理 1.6无旋场与无散场 始概见 1.6.1无旋场 政衣婷沙跳拿附格1.6.2无散场 1.7拉普拉斯运算与格林定理 1.7.1拉普互穿油拉斯运算 1.7.轻资弦据思而广石余2格林定理 1.8亥姆霍兹定理 1.9冲击函数及其性质 习题 第2章静电场与恒定电场 2.1库仑定律与电场强度 含湖温岩某时妈2.1.1库仑定律 2.1.2电场强度及害其叠加原理 2.2电场强度的通量和散度 2.2.1电场强度的通量 2.2.2电场者副茶厚露强度的散度 2.3电场强度的环量及旋度 2.3.1电场强度的环量 2.3.2电场强度的旋度 2.4静电场的电位函数 帝儿少过层部界春 2.4.1电场留应宗对湖强度与电位函束骗悼数 2.4.2电位函数与曾的表达式 2.5电偶极子 2.5.1电偶极子的电位函数 2.5.2电偶极子静电场的电场强度 2.5.3电偶极子静电场的等位面和电场线 室住宽们沉后导轴故玉鱼 2.6静电场中的导体和介质 2.6.1静电场中的导体 2.6.2静电场中的介质 2.6.3介质中电位移矢量的通量和散度 灯双安视架无圆胜众 2.6.4电枣耻位短项乙聚迫静受胡普移矢量与电场强度的关系 2.7泊松方程与拉普拉斯方程 2.8静电场的边界条件 2.8.1电位移矢量的法向边界条件 2.8.2电场强度的切向边界条件 2.8.3电位函数的边界条件 2.9导体系统的电容 2.9.1双导体及孤立导体的电容 2.9.2多导体的电容系数与部分电容 2.10静电场的能量与静电力 2.10.1静电场的能量 2.10.2静电场的能量密度 2.10.3静电力 2.11恒定电场 2.11.1电流与电流密度矢量 2.11.2恒定电场的基本性质 2.11.3恒定电场的边界条件 2.11.4静电场比拟法与电导 2.11.5损耗功率与焦耳定律 习题 第3章恒定磁场 3.1恒定磁场的基本定律 3.1.1安培力定律 3.1.2毕奥萨整乘洒祝伐尔定律 3.2真空中的恒定磁场方程 3.2.1恒定磁场的散度及磁通连续性原理 3.2.2恒定磁场的旋度及安培环路定理 3.2.3恒定磁场的位函数及其方程 3.3磁偶极子与介质的磁化 3.3.1磁偶极子及其矢量磁位 3.3.2介质的磁化 3.3.3介质中的恒定磁场方程 3.4恒定磁场的边界条件 3.4.1磁感应强度的法向边界条件 3.4.2磁场强度的切向边界条件 3.4.3恒定磁场位函数的边界条件 3.5电感 3.5.1自电感 3.5.2互电感 3.5.3电感的计算 3.6恒定磁场的能量和磁场力 3.6.1恒定磁场的能量及能量密度 3.6.2恒定磁场的磁场力 习题 第4章静态场的边值问题及其解法 4.1边值问题的类型及唯一性定理 4.1.1边值问题的分类 4.1.2静电场解的唯一性定理 4.2分离变量法 4.2.1直角坐标系中的分离变量法 4.2.2圆柱坐标系中的分离变量法 4.2.3球坐标系中的分离变量法 4.3镜像法 4.3.1平面镜像 4.3.2球面镜像 4.4有限差分法 4.4.1有限差分法基本原理 4.4.2有限差分法的基本实现方法 习题 第5章时变电磁场 5.1麦克斯韦方程组 | 5.1.1麦克斯韦第一方程 5.1.2麦克斯韦第二方程 5.1.3麦克斯韦第三方程 5.1.4麦克斯韦第四方程 5.1.5麦克斯韦方程组的形式 5.1.6媒质的本构方程 5.2时变电磁场的边界条件 5.2.1法向场的边界条件 5.2.2切向场的边界条件 5.3时谐电磁场及麦克斯韦方程组的复数形式 5.3.1时谐电磁场的复数形式 5.3.2麦克斯韦方程组的复数形式 5.4时变电磁场的能量及功率 5.4.1坡印亭定理 5.4.2复坡印亭矢量及平均坡印亭矢量 5.5时变电磁场的唯一性定理 5.6电磁场的位函数及波动方程 习题 第6章无界媒质中的均匀平面波 6.1理想介质中的均匀平面波 6.1.1亥姆霍兹方程与均匀平面波 6.1.2理想介质中均匀平面波的特性 6.1.3理想介质中均匀平面波的一般表达式 6.2电磁波的极化 6.2.1线极化 6.2.2圆极化 6.2.3椭圆极化 6.2.4极化波的合成与分解 6.3导电媒质中的均匀平面波 6.3.1导电媒质中的波动方程与均匀平面波 6.3.2导电媒质中均匀平面波的特性 6.3.3良介质与良导体 6.3.4趋肤效应 6.3.5表面阻抗、交流电阻 6.3.6损耗功率 6.4时域有限差分法 6.4.1麦克斯韦方程的差分格式 6.4.2UPML吸收边界条件 习题 第7章均匀平面波在不同媒质分界面的反射与折射 7.1平面波垂直入射到理想导体表面 7.2平面波垂直入射到理想介质间的分界面 7.3平面波斜入射到理想导体表面 7.3.1垂直极化波斜入射 7.3.2平行极化波斜入射 7.4平面波斜入射到理想介质间的分界面 7.4.1平行极化波斜入射 7.4.2垂直极化波斜入射 7.4.3全折射、全反射与表面波 7.5平面波在导电媒质分界面的反射与折射 7.6平面波在多层媒质分界面的垂直入射 7.7人工电磁材料 7.7.1负折射效应 7.7.2完美透镜效应 7.7.3负相速度 7.7.4逆多普勒频移 7.7.5逆切伦科夫辐射 7.7.6完美吸波材料 习题 第8章导行电磁波 8.1导行电磁波传播模式及其传播特性 8.1.1TEM波 8.1.2TM波 8.1.3TE波 8.2双导体传输线 8.2.1平行双线传输系统 8.2.2同轴传输线 8.2.3微带线 8.3矩形波导 8.3.1矩形波导中的TM波 8.3.2矩形波导中的TE波 8.3.3简并模、主模及单模传输 8.3.4矩形波导的传播特性参数及传输功率 8.4圆波导 8.4.1圆波导中的TM波 8.4.2圆波导中的TE波 8.4.3圆波导的传播特性 8.4.4圆波导的几种主要波形 8.5谐振腔 8.5.1谐振腔的基本参数 8.5.2矩形谐振腔 8.5.3圆谐振腔 8.6基片集成波导 习题 第9章电磁辐射 9.1滞后位 9.2电偶极子的辐射 9.2.1电偶极子电磁场的激发与辐射 9.2.2电偶极子的辐射场 9.3磁偶极子的辐射 9.4电与磁的对偶原理 9.5对称振子天线 9.5.1对称振子天线上的电流分布 9.5.2对称振子天线的远区场 9.6天线的基本参数 9.6.1方向性函数、方向图与方向性系数 9.6.2输入阻抗与驻波比 9.6.3极化 9.6.4效率 9.6.5增益 9.6.6波瓣宽度 9.6.7前后比和副瓣电平 9.6.8有效长度与频带宽度 习题 附录A矢量基本运算公式 附录B洛伦兹规范 附录C无线电频段划分 附录D常用导体材料的参数 附录E常用介质材料的参数 附录F常用物理常数 附录G一维吸收边界条件UPML的实现 附录H梯度、散度和旋度的计算公式 附录I习题参考答案 参考文献 |
(注:目录排版顺序为从左列至右列 )
该教材有配套教材--《电磁场与电磁波教学、学习与考研指导(第2版)》。
书名 | 书号 | 出版社 | 出版时间 | 作者 |
|---|---|---|---|---|
《电磁场与电磁波教学、学习与考研指导(第2版)》 | 9787302505389 | 清华大学出版社 | 2019.03.01 | 张洪欣、沈远茂、张鑫 |
该教材提供PPT教学课件。
该教材的编写思想是从学生认识和理解的角度出发，明确电磁场理论及发展的历史脉络;突出理论叙述、推导与趣味性的融合;强调数学方法与物理规律的有机结合，将数学工具"工程化"，既避免繁杂的数学推导，又阐明电磁场理论的基本概念和规律。
该教材在作者从事电磁场与电磁波教学经验的基础上，结合典型问题的应用，突出电磁场理论中的概念及物理意义，将抽象的问题具体化，将复杂的问题简单化，将零散的问题系统化。该教材以"场与波"为主线，以"麦克斯韦方程"为纽带，对知识层次按照静态场、边界条件、时变场、电磁场与物质的相互作用、电磁场应用等进行划分;各章节内容按主线展开;在内容组织结构上，强调前后内容的连贯性，保持理论体系的系统性和完整性。
张洪欣，北京邮电大学电子工程学院教授、博士生导师，电子工程学院学术委员会委员，通信与微波工程研究室主任。主要从事无线通信、信号与信息处理、微波工程与电磁兼容、生物电子等领域的教学和研究工作。先后开设"电磁场与电磁波""物理光学""计算电磁学的数值方法""生物电子学""通信原理""计算机原理""电路分析""电工测量"等多门本科生及研究生课程。
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