工程電動力學（修訂版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王一平 著

圖書標籤:

• 電動力學
• 電磁場
• 麥剋斯韋方程
• 電磁理論
• 工程電動力學
• 電磁波
• 矢量分析
• 電磁兼容性
• 高頻電路
• 電磁場與電磁波

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560617671

版次：1

商品編碼：10036304

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：1985-11-01

用紙：膠版紙

頁數：408

編輯推薦

　　本書是在1985年齣版的《工程電動力學》的基礎上修訂而成的。
　　本書包含電磁場方程、電磁場的基本解法、電磁場的基本定理、運動係統的電磁場、平麵電磁波、電磁波的輻射與散射、導行電磁波和電磁理論中的常用數學公式等內容。
　　本書內容豐富，講法嚴謹，概念清晰，數學演算詳細，便於自學。本書可供研究生學習，亦可作為有關學科的大學教師、本科高年級學生及科技人員的參考書。

內容簡介

《工程電動力學（修訂版）》包含電磁場方程、電磁場的基本解法、電磁場的基本定理、運動係統的電磁場、平麵電磁波、電磁波的輻射與散射、導行電磁波和電磁理論中的常用數學公式等內容。可供研究生學習，亦可作為有關學科的大學教師、本科高年級學生及科技人員的參考書。

目錄

第一章 電磁場方程
引言
1.1　麥剋斯韋方程組
1.1.1　實驗定律
1.1.2　麥剋斯韋方程組
1.1.3　麥剋斯韋方程組的各種錶示形式
1.1.4　時諧場的復數錶示法
1.2　媒質界麵上的場方程——邊界條件
1.3　波動方程
1.4　媒質的宏觀電磁特性及本構方程
1.4.1　媒質的宏觀電磁特性
1.4.2　本構方程的一般錶達示——本構矩陣
1.4.3　無損耗條件
1.4.4　各嚮同性、各嚮導性和雙各嚮異性媒質
1.5　電磁場的能量、能流及功率－能量守恒方程
1.5.1　電磁場與電荷係統的功率－能量守恒方程
1.5.2　時諧場的能量密度、能流密度及復數坡印廷定理
1.5.3　場的互能量
1.6　電磁場的力－動量守恒方程
1.7　麥剋斯韋張力張量
1.7.1　電磁場張力張量的一般錶達式
1.7.2　電場和磁場張力張量錶達式
1.7.3　時諧場的張力張量
1.7.4　應用舉例
1.7.5　閤成場的張力張量
1.8　電磁場的位函數及其方程
1.8.1　矢位與標位
1.8.2　規範變換、洛侖茲規範與庫侖規範
1.8.3　赫茲矢量
習題一
第二章 電磁場的基本解法
引言
2.1　非齊次標量波動方程的格林函數解
2.1.1　應用標量格林定理求解非齊次亥姆霍方程
2.1.2　非齊次標量波動方程的通解
2.2　均勻無界空間中非齊次波動方程的解
2.2.1　均勻無界空間中的格林函數
2.2.2　索莫菲爾輻射條件
2.2.3　均勻無界空間中非齊次波動方程的解
2.3　電磁位函數的簡單應用舉例
2.3.1　作簡諧變化的綫電流輻射場
2.3.2　以任意規律變化的短綫電流輻射場
2.4　電磁場矢量波動方程的積分解
2.4.1　電磁場量的積分錶達式
2.4.2　無界空間的場及場的輻射條件
2.5　並矢格林函數法
2.5.1　並矢格林函數及場方程的並矢形式
2.5.2　並矢格林函數Go的解
2.5.3　並矢格林函數Go的對稱性
2.5.4　均勻無界空間中任意電流分布産生的電磁場
2.5.5　並矢格林函數的分類及半空間的並矢格林函數
2.6　用兩個標量函數錶示無源區域中最普遍的電磁場量
2.6.1　柱麵坐標係中無源區域電磁場量的錶示法
2.6.2　球坐標係中無源區域電磁場量的錶示法
2.7　常用坐標係中齊次亥姆霍茲方程的解
2.7.1　直角坐標係中的標量波函數
2.7.2　圓柱坐標係中的標量波函數
2.7.3　球坐標係中的標量波函數
2.8　矢量波動方程的直接解——矢量波函數
2.8.1　直角坐標係中的矢量波函數
2.8.2　圓柱坐標係中的矢量波函數
2.8.3　球坐標係中的矢量波函數
習題二
第三章 電磁場的基本定理
引言
3.1　場源的概念
3.2　二重性原理
3.3　電磁場的邊值問題與惟一性定理
3.4　鏡像法
3.5　場的等效原理
3.6　場的等效原理與鏡像法的簡單應用舉例
3.7　感應定理
3.8　洛侖茲互易定理
3.9　惠更斯原理
3.10　巴俾涅原理
習題三
第四章 運動係統的電磁場
引言
4.1　狹認相對論的空間、時間變換
4.1.1　洛侖茲變換
……
第五章 平麵電磁波
第六章 電磁波的輻射與散射
第七章 導行電磁波
附錄 電磁理論中常用的數學公式
參考文獻

前言/序言

現代控製理論基礎 作者： [請在此處填寫作者姓名] 齣版社： [請在此處填寫齣版社名稱] 版次： 第一版 齣版年份： [請在此處填寫年份] --- 叢書前言 本套叢書旨在為工程技術和科學研究領域的研究人員、工程師和高年級本科生提供一套係統、深入且具有前沿視野的專業參考資料。我們深知，麵對信息爆炸和技術飛速迭代的時代，紮實的理論基礎和廣闊的知識視野是創新的不竭源泉。本叢書的每一捲都力求在特定專業領域內達到內容的權威性、體係的完整性以及論述的嚴謹性。本捲《現代控製理論基礎》正是我們對控製科學核心概念的深度梳理與整閤。 --- 第一部分：緒論與經典控製迴顧（約300字） 第一章 導論：控製係統的演進與現代視角 本章首先界定瞭控製科學的範疇，追溯瞭其從簡單的反饋調節到復雜的自適應、智能控製的發展曆程。重點闡述瞭控製係統在國民經濟、航空航天、生物醫學工程等關鍵領域的戰略地位。與經典控製理論（如頻域分析、根軌跡法）相比，現代控製理論的核心優勢在於其能夠處理多變量、時變以及狀態空間模型的復雜問題。本章將明確區分綫性定常係統與綫性時變係統、連續時間係統與離散時間係統的基本特性，為後續章節建立統一的數學描述框架。我們將強調狀態空間錶示法（State-Space Representation）作為現代控製分析與設計工具的普適性和優越性。 第二章 綫性定常係統的狀態空間描述 本章深入探討綫性定常（LTI）係統的狀態空間建模。詳細介紹如何從物理係統（如電路、機械振動、熱力學係統）的微分方程齣發，規範地構建標準形式的狀態方程 $dot{mathbf{x}}(t) = mathbf{A}mathbf{x}(t) + mathbf{B}mathbf{u}(t)$ 和輸齣方程 $mathbf{y}(t) = mathbf{C}mathbf{x}(t) + mathbf{D}mathbf{u}(t)$。重點分析係統矩陣 $mathbf{A}$、輸入矩陣 $mathbf{B}$、輸齣矩陣 $mathbf{C}$ 和前饋矩陣 $mathbf{D}$ 的物理意義。引入係統的解——狀態轉移矩陣 $mathbf{Phi}(t)$ 的性質、求解方法（如拉普拉斯反變換法、凱萊-哈密頓定理法）及其在時間響應分析中的核心作用。 --- 第二部分：係統分析與基本性質（約450字） 第三章 係統的時間域分析 本章聚焦於基於狀態空間描述的係統性能分析。首先，詳細論述係統的能控性 (Controllability) 和能觀測性 (Observability) 概念。通過引入龐特裏亞金（Pontryagin）的能控性判據（秩判據）和卡爾曼（Kalman）的能觀測性判據，分析係統是否可以被任意狀態轉移到目標狀態，以及係統內部狀態是否能完全通過輸齣信號重構。隨後，討論係統在特定輸入下的行為，包括平衡點分析、綫性化技術（對於非綫性係統的一階泰勒展開近似），以及係統的李雅普諾夫（Lyapunov）穩定性分析的初步引入。 第四章 係統的變換與分解 為簡化分析和設計，本章介紹狀態空間的相似變換理論。探討相似變換如何保持係統的固有動態特性，同時允許我們將係統轉換到更易於理解的規範型，例如約當標準型（Jordan Canonical Form）或巴斯卡爾（Bass-Gokal）型。重點講解如何利用相似變換實現係統的模態分解（Modal Decomposition），將復雜的高階係統分解為一組獨立的、低階的子係統，從而獨立分析每個模式的動態特性。此外，本章還將介紹輸入/輸齣解耦（Decoupling）的概念及其在多變量係統分析中的初步應用。 第五章 綫性係統的穩定性理論——李雅普諾夫方法 本章是現代控製理論的核心基石之一。係統穩定性是控製工程的先決條件。我們將係統穩定性從經典的“特徵根”概念提升到更具普適性的能量/能量函數概念。詳細闡述李雅普諾夫穩定性定義（指數穩定性、漸近穩定性和指數漸近穩定性）。著重介紹李雅普諾夫直接法（或稱二次型李雅普諾夫函數法）在 LTI 係統和非綫性係統穩定性判據中的應用。分析構造正定（Positive Definite）李雅普諾夫函數 $V(mathbf{x})$，並通過計算其時間導數 $dot{V}(mathbf{x})$ 來判斷係統的穩定性，為後續的最優控製和魯棒控製打下堅實的理論基礎。 --- 第三部分：反饋設計與狀態估計（約550字） 第六章 基於極點的狀態反饋設計 本章將係統的分析問題轉化為設計問題。核心思想是通過狀態反饋 $mathbf{u} = -mathbf{K}mathbf{x} + mathbf{r}$ 來改變係統的閉環動態特性。詳細闡述極點配置（Pole Placement）技術：在係統完全能控的前提下，如何計算反饋增益矩陣 $mathbf{K}$ 使得閉環係統的特徵值（極點）位於復平麵的任意預設位置，從而實現期望的瞬態響應。本章將對比使用阿特金（Ackermann）公式、公式推導法和分解法來計算 $mathbf{K}$ 矩陣的實現過程和適用場景。同時，討論當係統不完全能控時，反饋設計麵臨的限製。 第七章 狀態觀測器設計 在許多實際應用中，係統的所有狀態變量無法直接測量。本章解決狀態估計問題，即設計一個“觀測器”來利用已知的輸入 $mathbf{u}(t)$ 和可測量的輸齣 $mathbf{y}(t)$ 來估計內部狀態 $hat{mathbf{x}}(t)$。詳細介紹全階觀測器（Full-Order Observer）的設計，特彆是藉助於係統對偶性原理（Duality Principle），將狀態反饋的設計方法應用於觀測器增益 $mathbf{L}$ 的計算。深入探討卡爾曼濾波器的理論基礎——基於最小均方誤差（MMSE）準則的隨機最優狀態估計方法，引入過程噪聲和測量噪聲對估計性能的影響。 第八章 最小階觀測器與復閤控製 本章探討在狀態維度高於可測輸齣維度時，如何設計最小階觀測器（Reduced-Order Observer），以降低計算復雜度和對噪聲的敏感性。重點介紹 Luenberger 觀測器的實現細節。最後，將第六章和第七章的成果進行集成，構造狀態反饋與狀態觀測器（Separation Principle） 的復閤控製結構。證明在 LTI 係統中，控製器增益 $mathbf{K}$ 的設計與觀測器增益 $mathbf{L}$ 的設計可以相互獨立地進行，這是現代控製係統設計中的一個關鍵定理。 --- 第四部分：現代控製進階與應用（約200字） 第九章 綫性二次型最優控製（LQR） 本章轉嚮性能指標的優化設計。係統地介紹綫性二次型調節器（LQR）的設計原理。該方法通過最小化一個二次型性能指標泛函 $J = int_{0}^{infty} (mathbf{x}^Tmathbf{Q}mathbf{x} + mathbf{u}^Tmathbf{R}mathbf{u}) dt$，自動地計算齣最優反饋增益矩陣 $mathbf{K}$。詳細分析權重矩陣 $mathbf{Q}$（狀態懲罰）和 $mathbf{R}$（控製輸入懲罰）的選擇對閉環係統性能（響應速度與控製能量消耗）的權衡影響。討論如何利用代數黎卡提方程（Algebraic Riccati Equation, ARE）求解最優 $mathbf{K}$。 第十章 離散時間係統的控製 鑒於現代電子設備和數字控製器的普遍應用，本章專門討論離散時間係統的現代控製方法。介紹 $z$ 變換、離散時間狀態空間方程的建立、離散時間係統的能控性/能觀測性判據以及離散時間係統的極點配置。重點討論離散時間 LQR（$ ext{LQR}_D$）的求解，並介紹脈衝響應和采樣周期對係統穩定性和性能的影響。 --- 總結與展望 《現代控製理論基礎》全麵覆蓋瞭從係統建模、時域分析到最優反饋設計和狀態估計的完整框架。本書嚴格遵循數學嚴謹性，並通過豐富的工程實例來鞏固抽象的數學概念，旨在使讀者不僅掌握“如何設計”，更理解“為何如此設計”。本書為讀者進入魯棒控製、自適應控製、非綫性控製等更深層次的研究領域奠定瞭堅實的理論基礎。

評分☆☆☆☆☆

《工程電動力學（修訂版）》這本書，給我最深刻的感受是它在理論深度與工程實用性之間的絕佳平衡。我一直覺得，很多理論書籍雖然嚴謹，但讀起來卻像是在啃硬骨頭，缺乏與實際工程的聯係。但這本書不同，它在講解諸如趨膚效應、電磁屏蔽等概念時，並沒有停留在純粹的數學推導上，而是立刻聯係到實際應用，例如在高頻電路中，趨膚效應對信號傳輸的影響有多大，以及如何通過改變導體截麵來優化設計。再比如，在介紹電磁乾擾（EMI）和電磁兼容（EMC）時，書中詳細闡述瞭電磁場如何通過各種耦閤機製傳播，以及如何設計屏蔽結構來防止乾擾。這些內容對於從事電子産品開發的工程師來說，簡直是“及時雨”。我特彆贊賞書中對數值方法在電磁場分析中的應用的介紹，雖然篇幅不一定像專門的數值方法書籍那樣詳盡，但它清晰地展示瞭有限元法、時域有限差分法等方法是如何被用來解決復雜幾何形狀和邊界條件的電磁場問題的。通過閱讀這些章節，我對工程計算軟件的工作原理有瞭一個初步但清晰的認識，這極大地拓寬瞭我的視野。此外，書中對一些經典工程問題的迴顧，如電纜的瞬態分析，也讓我對曆史上的技術發展有瞭更深的理解。這本書讓我意識到，電磁學並非一門獨立的學科，而是支撐著現代工程技術的基石。

評分☆☆☆☆☆

這本《工程電動力學（修訂版）》真是讓我耳目一新！我一直覺得電磁學這門課就像一個神秘的迷宮，充滿瞭各種抽象的概念和難以捉摸的公式，很多時候感覺自己像是霧裏看花，似懂非懂。但這本書就像一位經驗豐富的嚮導，一步步地為我撥開瞭迷霧。最讓我印象深刻的是它對麥剋斯韋方程組的講解。以前覺得這幾個方程高高在上，難以企及，但作者用非常直觀和貼近實際的例子，比如電磁波在空氣中的傳播，以及它在各種工程應用中的體現，把抽象的數學語言轉化為生動的物理圖像。書中對於矢量分析的介紹也格外清晰，不再是枯燥的理論推導，而是通過具體的工程場景，如天綫設計、電路分析等，展示瞭矢量運算的強大威力。我尤其喜歡書中穿插的一些“思考題”和“實踐環節”，它們不像課本上的例題那樣標準，而是鼓勵讀者去獨立思考，去探索不同參數對結果的影響。這讓我感覺自己不再是被動地接受知識，而是主動地參與到學習過程中。書中的圖示也非常精美，那些復雜的電磁場分布圖，綫條流暢，色彩搭配得當，極大地幫助我理解瞭電磁場的空間形態。總而言之，這本書對於我這樣希望深入理解電磁學原理，並將其應用於工程實踐的讀者來說，無疑是一本寶貴的財富。它讓我看到瞭工程電動力學迷人的魅力，也給瞭我更強的信心去麵對未來更復雜的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

《工程電動力學（修訂版）》這本書，給我帶來瞭一種豁然開朗的感覺，仿佛長期以來籠罩在心中的一層迷霧被瞬間驅散。我一直認為電磁學是工程領域中最抽象、最難理解的學科之一，各種數學工具的應用常常讓我望而卻步。然而，這本書以其獨特的視角和深入淺齣的講解，徹底改變瞭我對它的看法。我特彆欣賞作者在處理復雜電磁場邊界條件時，所采用的直觀化處理方式。比如，在講解關於金屬導體與電磁場相互作用時，書中並沒有僅僅給齣數學公式，而是通過“鏡像法”等概念，將復雜問題簡化為更容易理解的模型，這極大地減輕瞭我的學習負擔。書中對電磁波的偏振、衍射和乾涉等現象的闡述，也讓我印象深刻。我以前隻是模糊地知道這些現象的存在，但這本書通過生動的圖解和嚴謹的推導，讓我清晰地看到瞭光波和射頻波在傳播過程中的奇妙變化，這對於理解光學和通信係統的設計原理非常有幫助。書中還對電磁場與物質相互作用的微觀機製進行瞭探討，雖然篇幅不長，但足以讓我對介電常數、磁導率等參數的物理意義有瞭更深入的認識。這本書的語言風格也非常友好，沒有過於艱澀的術語，而是盡量使用平實易懂的語言來解釋復雜的概念。對我而言，這絕對是一本能夠激發興趣、培養能力、並為未來更高級的工程學習鋪平道路的傑作。

評分☆☆☆☆☆

讀完《工程電動力學（修訂版）》，我內心湧動著一種久違的學術激情。坦白說，過去我對電磁學的畏懼不亞於麵對一座高聳入雲的山峰，總覺得其中的奧秘深不可測。然而，這本書的齣現，如同在山腳下為我點亮瞭一盞指路明燈。我特彆欣賞作者在講解介質中的電磁場時，所采用的類比方法。例如，將極性分子在電場中的響應比作彈簧振子，生動地描繪瞭電位移矢量是如何産生的，以及它與電場強度之間的關係。這種“由易到難，由淺入深”的教學思路，讓我這個非物理專業背景的讀者也能逐漸抓住核心概念。書中對電磁波輻射和傳播的詳細闡述，更是讓我大開眼界。我以前隻知道廣播電視信號是通過電磁波傳輸的，但這本書深入剖析瞭電磁波是如何從振蕩電荷中産生的，以及它在不同介質中的傳播速度和衰減特性。特彆是關於波阻抗和反射係數的章節，通過對傳輸綫模型的研究，讓我理解瞭為什麼在電磁波遇到不同材料界麵時會發生反射和透射，這對於射頻電路設計來說至關重要。書中的一些案例分析，比如雷達和微波通信係統的基本原理，讓我看到瞭理論知識在現實世界中的巨大應用價值。我感覺這本書不僅僅是在傳授知識，更是在培養一種解決問題的能力，一種基於紮實電磁學理論的工程思維。

評分☆☆☆☆☆

這部《工程電動力學（修訂版）》給我帶來瞭全新的學習體驗。過去學習電磁學，我常常被各種繁復的積分和微分方程弄得頭暈腦脹，難以理解其物理意義。但這本書獨特的講解方式，讓我眼前一亮。我尤其喜歡書中關於電磁感應和位移電流概念的梳理。作者通過詳細分析一個簡單的RLC電路在交變電場中的行為，生動地解釋瞭位移電流的概念是如何被提齣的，以及它如何與傳導電流一起共同構成完整的電磁場理論。這讓我對法拉第定律和安培-麥剋斯韋定律有瞭更深刻的理解，不再是死記硬背的公式，而是理解瞭它們之間內在的邏輯聯係。書中對天綫理論的介紹也同樣精彩。我之前對天綫隻是“知道有這麼個東西”，但這本書通過對偶原理、方嚮圖等概念的講解，讓我初步瞭解瞭天綫是如何工作的，以及如何通過改變天綫結構來優化其輻射特性。書中還包含瞭一些關於微波工程和光子學的初步介紹，雖然隻是點到為止，但足以激起我對這些前沿領域的興趣。這本書的編排結構也十分閤理，每一章的知識點都循序漸進，並輔以清晰的圖示和適度的例題，讓我在學習過程中不會感到孤立無援。總的來說，這是一本能夠激發學習熱情，並為未來深入研究打下堅實基礎的優秀教材。

評分☆☆☆☆☆

溝通中達成共識。

評分☆☆☆☆☆

希望你能越做越好，成長有你有我大傢一起來，很好的寶貝。

評分☆☆☆☆☆

希望你能越做越好，成長有你有我大傢一起來，很好的寶貝。

評分☆☆☆☆☆

我看瞭這本書籍很好，有不錯的感想。認真學習瞭這本書，給我幾個感受

評分☆☆☆☆☆

偏工程，好評

評分☆☆☆☆☆

書很好 很喜歡 摸起來質量很好得好好努力看書瞭

評分☆☆☆☆☆

確實是買到瞭一本好書的

評分☆☆☆☆☆

在學校經常從圖書館藉，今天拿下他，經典理論書籍沒得說

評分☆☆☆☆☆

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