电磁场与电磁波/普通高等教育“十一五”国家级规划教材·国家电工电子教学基地系列教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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邵小桃，李一玫，王国栋 著

图书标签:

• 电磁场与电磁波
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• 教材
• 电工电子
• 大学教材
• 国家规划教材
• 电磁理论
• 电磁兼容

出版社： 清华大学出版社 ，

ISBN：9787512116719

版次：1

商品编码：11394257

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 ，

开本：16开

出版时间：2014-01-01

用纸：胶版纸

页数：285

正文语种：中文

内容简介

　　《电磁场与电磁波/普通高等教育“十一五”国家级规划教材·国家电工电子教学基地系列教材》共分7章，包括矢量分析、静电场、恒定电场、恒定磁场、时变电磁场、平面电磁波、导行电磁波。内容讲述深入浅出，对电磁场与电磁波理论既有严格的数学推导，又注重其物理意义的阐述与分析。每章除小结、思考与练习、习题之外，还包括电磁场与电磁波的主要应用、MATLAB应用分析、研究型拓展题目。附录给出了矢量恒等式、三个坐标系下的微分运算及坐标变换、基本物理常数和SI词头，书末还附有习题答案。
　　《电磁场与电磁波/普通高等教育“十一五”国家级规划教材·国家电工电子教学基地系列教材》可作为通信、电子、自动化专业本科生“电磁场与电磁波”课程教材，也可作为相关教师、学生及专业人员的重要参考书。

目录

第1章 矢量分析
1.1 矢量运算
1.1.1 标量与矢量
1.1.2 矢量运算
1.2 标量场和矢量场
1.2.1 场的分类
1.2.2 场的表示
1.3 正交坐标系与微分元
1.3.1 直角坐标系
1.3.2 圆柱坐标系
1.3.3 球坐标系
1.4 标量场的方向导数和梯度
1.4.1 方向导数
1.4.2 标量场的梯度
1.5 矢量场的通量和散度
1.5.1 通量和通量源
1.5.2 矢量场的散度
1.5.3 散度定理
1.6 矢量场的环量和旋度
1.6.1 环量和涡旋源
1.6.2 矢量场的旋度
1.6.3 斯托克斯定理
1.7 亥姆霍兹定理
1.7.1 无散场与无旋场
1.7.2 亥姆霍兹定理
1.8 MATLAB应用分析
……

第2章 静电场
第3章 恒定电场
第4章 恒定磁场
第5章 时变电磁场
第6章 平面电磁波
第7章 导行电磁波
附录
习题答案
参考文献

前言/序言

好的，这里为您提供一份关于“电磁场与电磁波”领域其他相关主题的图书简介，旨在涵盖该学科的重要分支和前沿应用，但不涉及您提供的特定教材的具体内容。 --- 深入理解与前沿探索：现代电磁学理论与工程应用 目录 第一部分：基础理论的深化与统一 第二部分：复杂介质与结构中的电磁现象 第三部分：电磁波的传播、散射与成像 第四部分：工程应用与新兴技术 --- 内容提要 本书致力于构建一个全面、深入且紧密结合现代工程实践的电磁学知识体系。它不仅仅是对经典麦克斯韦方程组的复述，更着重于探讨这些基本规律在处理复杂边界条件、非均匀介质以及高频、超宽带环境下的精确数学描述和数值求解方法。全书结构旨在引导读者从对场论的直观理解，逐步迈向对电磁现象的量化分析和工程设计能力的培养。 --- 第一部分：基础理论的深化与统一 (约 400 字) 本部分聚焦于电磁场理论的严谨数学基础，并引入了现代物理学对电磁现象的更深层次理解。 1. 矢量微积分与亥姆霍兹方程的精炼： 详细阐述了坡印廷定理在能量守恒描述中的核心地位，并深入探讨了在不同坐标系下（直角、柱面、球坐标系）的矢量运算技巧。重点分析了时域和频域内亥姆霍兹方程的推导过程，特别是针对准静态、瞬态和稳态情况的边界条件匹配，为后续的辐射和散射问题打下坚实基础。 2. 规范理论与电磁势的引入： 区别于仅使用 E 和 H 场的分析方法，本章引入了标量和矢量磁势 ($phi, mathbf{A}$)，并详细讨论了洛伦兹规范、库仑规范（或称理想规范）等不同规范选择对求解过程的效率和物理意义的影响。通过规范变换，阐释了电磁场描述的内在自由度以及物理量（如 E、H）的唯一性。 3. 材料本构关系与非线性效应： 超越理想线性、各向同性介质的范畴，本节深入研究了电磁场与复杂材料的相互作用。涵盖了双各向异性材料（如磁电复合材料）、手征介质（Chiral Media）的本构关系，以及在强场作用下材料的非线性电磁响应，包括克尔效应和法拉第效应在介质中的体现。 --- 第二部分：复杂介质与结构中的电磁现象 (约 450 字) 本部分关注电磁波在非理想环境中的行为，这是微波工程、光子学和电磁兼容性（EMC）分析的关键。 1. 导波理论的扩展： 不仅仅局限于理想金属波导（如矩形波导或圆波导），本章重点探讨了微带线、带状线以及介质波导（如光纤中的折射率引导）的模式分析。利用传输线理论与场理论的桥接，详细分析了 TM、TE 模式的截止频率、有效介电常数和色散关系，特别关注了波导的非均匀填充带来的模式耦合问题。 2. 表面电磁波与特异模式： 研究了在导体/介质界面上传播的表面等离子体激元（SPPs）和表面声子激元（SAPPs）。阐述了如何利用纳米金属结构激发这些亚波长模式，及其在高灵敏度传感、表面等离子体共振（SPR）器件中的应用。 3. 周期性结构与光子晶体： 引入布洛赫定理（Floquet Theorem）分析周期性电磁结构（如光子晶体、超材料晶格）的能带结构。解释了如何通过设计晶格常数和单元结构来调控电磁波的带隙（Band Gap）特性，这是实现负折射率材料和新型滤波器的理论基础。 --- 第三部分：电磁波的传播、散射与成像 (约 350 字) 本部分是高频和遥感领域的核心，关注能量的定向传输、目标识别和成像技术。 1. 远场辐射与天线理论基础： 详细分析了基本辐射单元（如振子、环天线）的远场特征。重点讲解了有效辐射面积（ERA）、输入阻抗、方向图的分解（主瓣、旁瓣）以及波束的形成与控制。引入了互易性原理在天线设计中的应用。 2. 散射理论与目标特征提取： 区别于简单的反射，本节侧重于复杂目标的散射分析。阐述了丁克尔-詹普散射理论（Raleigh,几何光学、物理光学）的适用范围和局限性。深入讨论了后向散射截面（RCS）的计算方法，特别是相似性原理（Equivalence Principle）在等效电流源确定中的作用，为雷达目标识别提供理论工具。 3. 逆散射问题与电磁成像： 探讨了从测量到的远场数据反演物体内部结构（特别是电导率和介电常数分布）的数学难题。简要介绍了 Born 近似、迭代法以及多尺度成像技术在非接触式检测中的潜力。 --- 第四部分：工程应用与新兴技术 (约 300 字) 本部分将理论知识与当前快速发展的工程热点相结合，展示电磁学在现代科技中的前沿应用。 1. 计算电磁学方法（CEM）： 系统性地比较了有限元法（FEM）、时域有限差分法（FDTD）和矩量法（MoM）在处理不同类型电磁问题时的优缺点。重点分析了 FDTD 在处理非均匀时间依赖性问题（如瞬态脉冲响应）时的优势，以及边界条件（如 PML 吸收边界）的实现细节。 2. 电磁兼容性 (EMC) 与屏蔽设计： 分析了串扰、电磁干扰（EMI）的物理根源，包括电场耦合、磁场耦合和辐射耦合。针对高密度集成电路和数据中心环境，讲解了屏蔽效能（SE）的计算模型，以及接地和滤波技术在抑制噪声传播中的作用。 3. 超材料与超表面： 前沿专题讨论了如何通过亚波长结构设计（Meta-atoms）来打破传统材料的限制。重点分析了基于电磁超材料（Metamaterials）的负折射率透镜、隐身斗篷的原理，以及超表面（Metasurfaces）在平面化光学和波束操控（如平板透镜）中的革命性潜力。 --- 总结： 本书旨在为高年级本科生、研究生以及从事电磁领域研发的工程师提供一本深度足够、覆盖面广阔的参考读物，确保读者不仅掌握经典理论，更能驾驭现代工程挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就透露出一种严谨和权威感，封面色彩沉稳，字体清晰，一看就是精心打磨过的教材。我拿到这本书的时候，第一感觉就是它分量十足，无论是页数还是纸张的质感，都预示着其内容的深度和广度。翻开目录，各个章节的标题就让我对电磁场和电磁波的知识体系有了大致的了解，从基础的静电场、静磁场，到动态的电磁感应，再到最终的电磁波的传播和应用，层层递进，逻辑清晰。书中大量的公式和定理推导，看得出作者在理论构建上的严谨和细致。我尤其喜欢书中对一些抽象概念的形象化解释，虽然是理论书籍，但阅读起来并不枯燥，仿佛能看到那些看不见的电场线和磁力线在空间中流动。对于我这样一个初次接触这个领域的研究生来说，这本书无疑是一座宝库，为我打下了坚实的理论基础。而且，书中的参考文献列表也相当详实，这对于我进一步深入研究提供了极大的便利，我可以根据自己的兴趣和需求，去追溯更早的理论源头，或者了解最新的研究进展。总而言之，这本书在理论的深度、内容的广度以及表达的清晰度上都做得非常出色，是一本值得反复研读的经典教材。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度真的让我印象深刻，它不仅仅是简单地罗列公式和定理，而是深入地剖析了每一个概念背后的物理本质。我在阅读过程中，经常会发现书中对于一些容易混淆的概念，比如位移电流和传导电流，进行了非常细致的区分和讲解，并且用对比的方式，让我们能够清晰地认识到它们之间的联系和区别。书中还包含了不少的历史背景介绍，比如介绍法拉第、麦克斯韦等科学家的研究历程，这让我在学习科学知识的同时，也对科学发展史有了更深的认识，感受到科学探索的伟大魅力。我尤其喜欢书中关于电磁波的章节，它详细地讲解了电磁波的产生、传播、反射、折射等现象，并对不同频率的电磁波在通信、医疗、军事等领域的应用进行了展望。这让我对我们所处的这个被电磁波包围的世界有了全新的认识，也激发了我对未来科技发展的无限遐想。这本书不仅仅是一本教科书，更像是一本关于电磁学世界的百科全书，涵盖了从宏观到微观，从理论到应用的各个方面。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节安排逻辑性极强，从最基础的静电场概念，逐步推进到更复杂的动态场和电磁波。让我印象深刻的是，在讲解电磁波的传播时，书中并没有止步于理论公式的推导，而是花了很大的篇幅来讨论电磁波在介质中的传播特性，比如吸收、衰减以及散射等现象。这些内容对于我理解实际工程应用中的一些挑战，比如无线信号的传输损耗，非常有帮助。书中还提到了很多与实际工程紧密相关的概念，比如传播常数、衰减常数等，这些都是我在后续的科研工作中需要经常接触到的。我尤其欣赏书中在介绍完一个复杂的理论后，会立即给出相应的应用实例，比如在介绍电磁波在导波结构中的传播时，就联系到了微带线和波导管的应用。这种理论与实践的紧密结合，极大地提升了我的学习兴趣和对知识的理解深度。这本书不仅教会了我“是什么”，更教会了我“为什么”以及“怎么用”。

评分☆☆☆☆☆

作为一个初次接触电磁场与电磁波领域的研究生，我之前对这门课程的印象就是“难”和“抽象”。然而，在翻阅了这本书之后，我对于这个领域的看法有了180度的转变。书中的语言表达非常精炼，但又不失清晰，作者巧妙地利用各种比喻和类比，将那些原本抽象的概念变得生动易懂。我尤其欣赏书中对每一个物理量引入时的严谨定义，以及对单位和量纲的细致说明，这对于避免我们在后续的学习和计算中出现错误至关重要。书中不仅介绍了理论知识，还穿插了大量的思考题和习题，这些题目设计得非常有代表性，能够有效地检验我们对知识的掌握程度，并且能够引导我们去思考问题的不同侧面。我记得有一道题目是让我分析一个复杂电磁场的分布情况，通过解答这道题，我才真正理解了如何运用之前学到的知识去解决实际问题。这本书就像一位经验丰富的老师，循循善诱地引导我探索电磁世界的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的排版印刷实在是太舒服了，即便是长篇大论的理论推导，也不会让人感到眼花缭乱。每一个公式、每一个定理都得到了清晰的呈现，而且关键的定义和结论都有加粗或者特殊的标记，这对于我们这种需要大量记忆和理解的工科学生来说，简直是福音。我尤其欣赏书中给出的那些例题，它们不仅仅是公式的简单应用，很多都结合了实际的物理场景，比如讨论天线的设计原理，或者分析微波炉的工作机制。这些例子能够有效地将抽象的理论与实际应用联系起来，让我更能体会到电磁场和电磁波在现代科技中的重要性。我记得有一章详细介绍了麦克斯韦方程组的四个方程，并逐一解释了它们各自的物理意义。我之前对麦克斯韦方程组一直有一种畏难情绪，觉得它晦涩难懂，但通过这本书的讲解，尤其是配合书中绘制的大量示意图，我逐渐克服了心理障碍，对这个核心理论有了更深刻的理解。书中不仅注重理论的讲解，还对一些关键的实验现象进行了描述和分析，这有助于我们从实验的角度去验证和理解理论，形成更加完整的知识体系。