高等学校电子信息类规划教材：电磁场与电磁波理论基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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孙国安 著

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• 电磁场与电磁波
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• 电子工程
• 电工学
• 大学教材

出版社： 东南大学出版社

ISBN：9787810505321

版次：2

商品编码：10247214

包装：平装

开本：16开

出版时间：2003-07-01

用纸：胶版纸

页数：356

编辑推荐

　　本书介绍电磁场与电磁波的基本理论、基本概念和基本方法。 主要内容包括：电磁场基本定律，静电场和恒流电场，恒流磁场，静态电磁场的解法，时变电磁场，均匀媒质中平面电磁波的传播，导行电磁波，电磁波的辐射。
　　本书以麦克斯韦电磁场方程组为线索，系统性强，物理概念清晰，公式推导详细。书中选配了不少例题和习题，并附有习题答案，适合于读者自学。

内容简介

《高等学校电子信息类规划教材：电磁场与电磁波理论基础》介绍电磁场与电磁波的基本理论、基本概念和基本方法。 主要内容包括：电磁场基本定律，静电场和恒流电场，恒流磁场，静态电磁场的解法，时变电磁场，均匀媒质中平面电磁波的传播，导行电磁波，电磁波的辐射。
《高等学校电子信息类规划教材：电磁场与电磁波理论基础》以麦克斯韦电磁场方程组为线索，系统性强，物理概念清晰，公式推导详细。书中选配了不少例题和习题，并附有习题答案，适合于读者自学。
《高等学校电子信息类规划教材：电磁场与电磁波理论基础》可用作电子工程、信息工程、电磁场与微波技术等专业大学本科教材，也可供其他电类专业学生、教师及工程技术人员参考。

目录

第一章 电磁场基本定律
1.1 电场
1.2 高斯定律
1.3 磁场
1.4 安培环路定律
1.5 电磁感应定律
1.6 电磁场方程的积分形式
1.7 电磁场方程的微分形式
1.8 电磁场的边界条件
1.9 电磁场能量关系——坡印亭定理
习题
第二章 静电场和恒定电流电场
2.1 静电场的基本方程
2.2 电位
2.3 电位方程
2.4 静电场的边界条件
2.5 电容
2.6 电场的能量
2.7 电场力
2.8 恒定电流电场
2.9 导电媒质内恒流电场与静电场的比拟
习题
第三章 恒定电流的磁场
3.1 恒流磁场的基本方程
3.2 恒流磁场的位函数
3.3 磁场的边界条件
3.4 电感
3.5 磁场的能量
3.6 磁场力
习题
第四章 静态电磁场边值问题的解法
4.1 静态电磁场的方程与边界条件
4.2 静态电磁场的惟一性定理
4.3 镜像法
4.4 分离变量法
4.5 有限差分法
习题
第五章 时变电磁场
5.1 时变电磁场方程及边界条件
5.2 时变电磁场的惟一性定理
5.3 时变电磁场的位函数
5.4 正弦电磁场
习题
第六章 平面电磁波
第七章 导行电磁波
第八章 电磁波的辐射
附录一 电磁场数学基础
附录二 电磁场物理量单位表
附录三 习题参考答案
参考书目

前言/序言

　　

高等教育出版社·电子信息类专业规划教材：电磁场与电磁波理论基础 内容简介： 本书是高等学校电子信息类专业系列规划教材中的一本，专注于系统阐述电磁场与电磁波的核心理论基础。作为一门连接经典物理学与现代电子信息技术的关键学科，电磁场与电磁波理论贯穿于通信、雷达、导航、微波工程、光电子学、电磁兼容等众多电子信息工程领域。理解其基本原理，不仅是掌握相关专业知识的基石，更是进行工程设计、分析与创新的前提。 本书的编写旨在为电子信息类专业的本科生提供一套严谨、清晰、系统且具有现代视角的教材。我们力求在继承传统电磁学经典理论体系的基础上，融入最新的研究进展和技术发展趋势，帮助学生建立扎实的理论功底，培养解决实际工程问题的能力。本书的语言风格力求学术严谨又不失通俗易懂，避免使用过于晦涩的术语，并通过丰富的图示和实例来加深读者对抽象概念的理解。 全书内容体系： 本书共分为十二章，从最基本的电磁现象出发，逐步深入到复杂的电磁波传播与辐射理论。 第一章 导论 本章首先回顾了电磁学发展的简要历史，以及电磁场与电磁波理论在现代科技中的重要地位和广泛应用。我们将介绍电磁学的基本研究对象——电场和磁场，以及它们之间的相互作用。同时，本章也将勾勒出全书的学习框架和主要内容，为后续的学习奠定方向。 第二章 场论基础 本章是理解后续内容的关键。我们将详细介绍向量分析的基本概念和常用运算，如散度、旋度、梯度等，这些数学工具是描述和分析场量不可或缺的语言。同时，本章还将引入积分定律（高斯定律、安培环路定律、法拉第电磁感应定律、安培-麦克斯韦定律）及其微分形式，以及旋度、散度的物理意义，使读者能够从数学和物理层面深刻理解场的基本性质。 第三章 静电场 本章聚焦于静止电荷产生的电场。我们将从库仑定律出发，推导出电场的叠加原理，并深入探讨几种典型电荷分布（点电荷、线电荷、面电荷、体电荷）产生的静电场。然后，我们将介绍电势的概念，以及电势与电场之间的关系，包括等势面和电势梯度的概念。本章还将讲解静电场中的一些重要定理，如高斯定律在计算静电场中的应用，以及电场强度、电势、电通量等基本概念的精确定义和物理意义。 第四章 静电场中的导体与电介质 本章在静电场的基础上，进一步研究导体和电介质的电磁特性。我们将分析导体在静电场中的行为，包括静电平衡时的特点、导体表面的性质以及静电屏蔽现象。随后，我们将引入电介质的概念，介绍极化现象（电偶极子极化、离子极化、电子极化）及其引起的电位移矢量（D），从而更全面地描述电场在介质中的行为。本章还将讨论静电场能量以及导体内外电势的计算。 第五章 静磁场 本章将研究恒定电流产生的磁场。我们将从毕奥-萨伐尔定律出发，计算几种典型电流分布（直线电流、环形电流）产生的磁场。接着，我们将介绍安培环路定律，并阐述其在计算周期性电流产生的磁场中的优越性。本章还将引入磁感应强度、磁通量、磁场强度（H）等基本概念，并讨论磁场中的磁力，如洛伦兹力。 第六章 磁介质 本章深入研究磁介质对磁场的影响。我们将介绍磁场中的磁化强度（M），以及磁介质的分类（顺磁质、抗磁质、铁磁质）及其宏观磁特性。我们将引入磁位移矢量（B），并讨论磁场在磁介质中的行为，包括磁边界条件。本章还将探讨磁场能量，以及电磁场中的一些基本方程组——麦克斯韦方程组在静态场中的体现。 第七章 电磁感应 本章将引入时变电场和时变磁场之间的相互作用，即电磁感应现象。我们将详细讲解法拉第电磁感应定律，包括动生电动势和感生电动势，并阐述感应电场的旋度。本章还将讨论自感和互感，以及利用感应现象产生的能量，如电磁感应加热等。 第八章 麦克斯韦方程组 本章是全书的核心，将整合和统一前面章节介绍的电磁场规律，形成完整的麦克斯韦方程组。我们将详细推导麦克斯韦方程组的全貌，包括其微分形式和积分形式，并深刻阐述每个方程的物理意义，如电场和磁场的产生条件、电磁场之间的相互转化关系等。本章还将讨论无源区域和有源区域的麦克斯韦方程组，为理解电磁波的产生和传播奠定理论基础。 第九章 电磁波的产生与传播 本章将基于麦克斯韦方程组，深入研究电磁波的产生和传播。我们将推导出均匀介质中电磁波的波动方程，并分析电磁波的性质，如横波特性、传播速度（光速）以及能量传输。本章还将讨论不同类型介质中电磁波的传播，包括自由空间、理想介质和非理想介质中的传播，并引入波阻抗的概念。 第十章 平面电磁波 本章将专注于最简单也最基础的电磁波形式——平面电磁波。我们将详细分析均匀各向同性无损耗介质中的平面电磁波，包括其相位常数、衰减常数、相速度和群速度。本章还将讨论不同阻抗介质之间的平面波反射与透射问题，以及全反射现象。同时，我们将引入极化概念，分析线极化、圆极化和椭圆极化等。 第十一章 导行电磁波（波导与传输线） 本章将研究电磁波在约束结构中的传播，即导行电磁波。我们将介绍传输线理论，包括传输线的等效电路模型、电压和电流的传播、特性阻抗以及反射系数。随后，我们将深入分析理想平行双线、同轴线和微带线等典型传输线的电磁场分布和传播特性。接着，本章将引入波导的概念，分析矩形金属波导的传输模式（TE、TM、TEM模式），并探讨波导的截止频率、传播常数以及损耗。 第十二章 电磁波的辐射 本章将研究电磁波的辐射源，即电磁波的产生机制。我们将从基本辐射单元——振子（如偶极子）出发，分析其产生的电磁场，并探讨远区场的辐射特性，如方向图、辐射功率和效率。本章还将介绍天线的有关概念，如天线的基本参量（增益、方向性、阻抗），以及常见天线的基本原理，如偶极子天线、单极天线等。 本书的特点： 1. 理论体系完整严谨： 本书严格遵循电磁场与电磁波理论的发展逻辑，从基本概念出发，逐步深入到复杂的数学推导和物理分析，构建了一个完整的理论框架。 2. 数学工具介绍充分： 强调了向量分析在电磁场理论中的重要性，对相关数学工具进行了清晰的介绍和梳理，方便学生理解和运用。 3. 物理概念阐述深入： 力求将抽象的物理概念用直观易懂的语言进行解释，结合大量的实例和图示，帮助学生建立清晰的物理图像。 4. 重点突出，难点突破： 针对电磁场与电磁波理论中的核心概念和难点，如麦克斯韦方程组、电磁波的传播与辐射等，进行了重点讲解和深入剖析。 5. 贴合现代电子信息工程需求： 在介绍基本理论的同时，适当引入了与现代电子信息技术相关的应用背景，例如传输线理论在PCB设计中的应用，波导在微波工程中的应用等。 6. 语言清晰，编排合理： 全书语言流畅，逻辑清晰，章节之间过渡自然，便于读者循序渐进地学习。 适用对象： 本书适用于高等院校电子信息科学与技术、通信工程、微电子学、电气工程及其自动化等专业本科生，也可作为相关专业研究生的参考书。对于从事电子信息领域工程技术人员，本书也是一本重要的参考资料。 通过学习本书，读者将能够： 深刻理解电磁场和电磁波的基本概念、性质和规律。 熟练掌握描述电磁场和电磁波的数学工具。 能够利用麦克斯韦方程组分析和解决各类电磁场问题。 理解电磁波的产生、传播、反射、透射和辐射机理。 为进一步学习通信原理、微波技术、天线理论、电磁兼容等专业课程打下坚实的基础。 我们相信，本书将成为您学习电磁场与电磁波理论的得力助手，并助您在电子信息领域的学习和研究中取得成功。

评分☆☆☆☆☆

我尤其喜欢书中关于电磁场的边界条件部分的讲解，这部分往往是很多教材容易一带而过，或者讲得非常抽象的地方。然而，在这本《高等院校电子信息类规划教材：电磁场与电磁波理论基础》里，作者却花了大量的篇幅，用清晰的图示和细致的文字，解释了在不同界面的电场和磁场分量是如何连续或者不连续变化的。书中特别强调了自由电荷和表面电流对边界条件的影响，并且通过几个典型的例子，比如介质分界面、导体表面等，一步步引导读者去理解和掌握这些重要的物理规律。读完这部分，我才真正明白，为什么在分析复杂的电磁问题时，边界条件如此关键。它就像是打开了一扇门，让我能够更深入地理解电磁场在不同区域之间的相互作用。而且，书中还链接到了实际应用，比如天线设计中的辐射边界处理，以及微带线中的场分布分析，让理论与实践的结合变得异常紧密。

评分☆☆☆☆☆

这本书在讲解传播媒质时，真是做得相当出色。以往看过的教材，对于不同传播媒质的特性描述，往往是比较零散和概念化的。但这本书，将导行媒质、理想介质、损耗媒质等都做了非常系统和深入的剖析。作者不仅给出了各种媒质的电磁参数（如介电常数、磁导率、电导率），还详细推导了在这些媒质中，电磁波的传播常数、衰减系数以及相速度等关键指标。更让我感到惊艳的是，书中通过大量的数值计算例子，展示了不同媒质对电磁波传播的影响，比如在损耗媒质中，电磁波的幅度是如何随距离指数衰减的，以及介电损耗和磁损耗对传播特性的具体影响。这些具体而生动的例子，让我能够直观地感受到理论的威力，也为我理解雷达信号在不同大气环境中的传播损耗、或者在地下传播时的衰减情况，提供了清晰的理论依据。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，尤其是关于电磁波部分，给我留下了极其深刻的印象。作者在阐述麦克斯韦方程组时，并没有直接给出复杂的数学形式，而是先从各个基本定律（高斯定律、安培环路定律、法拉第定律、以及对安培定律的修正）出发，层层递进，直至导出最终的麦克斯韦方程组。这种循序渐进的讲解方式，让我这个对麦克斯韦方程组一直感到畏惧的学生，也逐渐找到了理解的切入点。书中对电磁波的产生、传播和边界条件的讨论，也十分到位。比如，在讲解电磁波在不同介质中的传播时，通过对比不同阻抗和相位的变化，直观地展现了电磁波的特性。书中还提供了一些非常实用的公式和计算方法，例如关于波阻抗、传播常数、反射系数和透射系数的计算，这些都为我日后进行相关的工程设计打下了坚实的基础。总而言之，对于电磁波这一核心内容，本书的讲解可谓是既严谨又富有启发性，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

让我印象特别深刻的是，本书在介绍一些高级概念时，比如散射和衍射，并没有直接给出复杂的数学公式，而是先从物理图像入手，让我们理解其产生的根本原因。例如，在讲解瑞利散射时，作者用浅显易懂的语言解释了为什么小尺寸颗粒会对短波长的光产生更强的散射，这和天空呈现蓝色的原因息息相关。接着，才逐步引入了更精确的理论模型。书中还对比了不同散射理论的适用范围，比如米氏散射和几何光学近似，让我对不同情况下的散射行为有了更清晰的认识。对于衍射，书中也通过惠更斯原理的直观演示，解释了波前是如何继续传播的，以及遇到障碍物时是如何发生衍射现象的。这些讲解，对于理解雷达信号的回波分析，或者光信号在空间中的传播特性，都非常有帮助。总的来说，本书在抽象理论的具象化和实际应用联系方面，做得非常到位，让人读起来既感到严谨，又不失趣味性。

评分☆☆☆☆☆

终于拿到这本《高等院校电子信息类规划教材：电磁场与电磁波理论基础》，我迫不及待地翻开，虽然名字听起来就挺硬核，但里面的内容绝对让人眼前一亮。第一部分深入浅出地讲解了电场的叠加原理和高斯定理，作者用非常形象的比喻，比如把电荷想象成一个个小水滴，场的强度就像水流的湍急程度，一下子就把抽象的概念具象化了。然后是磁场的部分，安培环路定理和法拉第电磁感应定律的推导过程，步骤清晰，公式的由来讲解得非常透彻，不再是死记硬背，而是理解其物理意义。特别让我惊喜的是，书中还穿插了不少实际应用的例子，比如静电场的应用在复印机和静电除尘器中的原理，磁场在电动机和电磁铁中的作用，让我觉得这些理论不再是高高在上的象牙塔里的知识，而是切实存在于我们生活中的。读到这里，我已经完全被吸引住了，感觉自己对电磁现象有了全新的认识，不再是模糊的概念，而是有了清晰的脉络和深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

好，送货快

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评分☆☆☆☆☆

《高等学校J电y子信息类KL规划教材：B电磁场与电磁波理论基础》以麦克斯韦电磁场方程组为线索，系统性强，物理概念清晰，公式推导详细。书中选配了NZ不少例题和习题，并附有习题答案d，适合于读者自学。 3.4 电位h 第四章 4.5 时变电磁场的位函数 m安培环路定律 习题 静态电磁场p的方程与边界条件 静电场的基本方程 电感 高斯定律 静态电磁x场边值问题的解法 习题 电容 第七p章 第六章 2C.

评分☆☆☆☆☆

很不错，期待很久的书

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评分☆☆☆☆☆

《高等学校J电y子信息类KL规划教材：B电磁场与电磁波理论基础》以麦克斯韦电磁场方程组为线索，系统性强，物理概念清晰，公式推导详细。书中选配了NZ不少例题和习题，并附有习题答案d，适合于读者自学。 3.4 电位h 第四章 4.5 时变电磁场的位函数 m安培环路定律 习题 静态电磁场p的方程与边界条件 静电场的基本方程 电感 高斯定律 静态电磁x场边值问题的解法 习题 电容 第七p章 第六章 2C.

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好好

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