電磁場理論

電磁場理論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

馬海武 著
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  • 電磁波
  • 麥剋斯韋方程
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齣版社: 清華大學齣版社
ISBN:9787302435457
版次:1
商品編碼:11935059
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2016-06-01
用紙:膠版紙
頁數:294
字數:466000

具體描述

編輯推薦

本書全麵講述瞭電磁場與電磁波的基本規律、基本概念和分析方法,是電子信息類專業的重要基礎課教材,也可作為廣大工程技術人員學習電磁場基礎理論及應用的重要參考書。


內容簡介

本書全麵講述瞭電磁場與電磁波的基本規律、基本概念和分析方法。主要內容包括場論、靜電場、恒定電場、恒定磁場、靜態場的解、時變電磁場、平麵電磁波、導行電磁波、電磁波的輻射等。 本書可作為高等院校通信與電子信息類及相關專業本科或研究生的教材,用作高職高專教材時可適當節選,也可作為廣大工程技術人員學習電磁場基礎理論及應用的參考書。

內頁插圖

目錄

第1章矢量分析與場論
1.1矢量代數
1.1.1矢量的加、減法
1.1.2數量與矢量的乘積
1.1.3矢量的投影
1.1.4兩矢量的標量積
1.1.5兩矢量的矢量積
1.2矢量分析
1.2.1矢性函數
1.2.2矢性函數的導數與微分
1.2.3矢性函數的積分
1.3場
1.3.1場的概念
1.3.2數量場的等值麵
1.3.3矢量場的矢量綫
1.4數量場的方嚮導數和梯度
1.4.1方嚮導數
1.4.2梯度
1.5矢量場的通量和散度
1.5.1通量
1.5.2散度
1.6矢量場的環量及鏇度
1.6.1環量
1.6.2鏇度
1.7幾種重要的矢量場
1.7.1有勢場
1.7.2管形場
1.7.3調和場
1.8哈密頓算子
1.9正交麯綫坐標係
1.9.1正交麯綫坐標的概念
1.9.2柱麵坐標係和球麵坐標係
1.10亥姆霍茲定理
習題
第2章靜電場
2.1庫侖定律與電場強度
2.1.1庫侖定律
2.1.2電場強度
2.2高斯定理
2.2.1電通量
2.2.2電場強度的通量和散度
2.3靜電場的基本方程
2.3.1電場強度的鏇度
2.3.2電位
2.3.3電位方程
2.4電偶極子
2.5靜電場中的物質
2.5.1靜電場中的導體
2.5.2介質的極化
2.5.3極化介質産生的電位
2.5.4介質中的場方程
2.5.5D與E的關係及介電常數
2.6邊界條件
2.6.1E和D的邊界條件
2.6.2電位的邊界條件
2.7靜電場中的儲能
2.7.1電場能量
2.7.2能量密度
2.8電場力
2.9導體係統的電容
2.9.1電容
2.9.2電位係數
2.9.3電容係數和部分電容
習題
第3章恒定電場
3.1電流密度
3.1.1電流的性質
3.1.2電流密度
3.2導體的電阻
3.3電流連續性方程
3.4焦耳定律
3.5恒定電場的邊界條件
3.6恒定電場與靜電場的比擬
3.7電動勢
習題
第4章恒定磁場
4.1磁感應強度
4.1.1安培定律
4.1.2畢奧�踩�伐爾定律
4.2恒定磁場的基本方程
4.3矢量磁位
4.4磁偶極子
4.5磁介質中的場方程
4.5.1磁場強度
4.5.2磁介質中的基本方程
4.6恒定磁場的邊界條件
4.7標量磁位
4.8互感和自感
4.9磁場能量
4.10磁場力
習題
第5章靜態場的解
5.1邊值問題的分類
5.2唯一性定理
5.2.1格林公式
5.2.2唯一性定理
5.3鏡像法
5.3.1導體平麵上方點電荷的電場
5.3.2導體球附近點電荷的電場
5.3.3導體平麵與平行綫電荷的電場
5.3.4介質平麵上方點電荷的電場
5.4分離變量法
5.4.1直角坐標係中的分離變量法
5.4.2圓柱坐標係中的分離變量法
5.4.3球坐標係中的分離變量法
5.5復變函數法
5.5.1復電位函數
5.5.2用復電位解二維邊值問題
5.5.3保角變換
5.6有限差分法
習題
第6章時變電磁場
6.1法拉第電磁感應定律
6.2位移電流
6.3麥剋斯韋方程組
6.4電磁場的邊界條件
6.5坡印廷定理
6.6正弦電磁場
6.6.1正弦電磁場的復數錶示
6.6.2麥剋斯韋方程組的復數形式
6.6.3復數形式的本構關係和邊界條件
6.6.4復坡印廷矢量
6.6.5復介電常數與復磁導率
6.7波動方程
6.8標量位和矢量位
習題
第7章平麵電磁波
7.1理想介質中的平麵波
7.1.1均勻平麵波的分析
7.1.2均勻平麵波的傳播特性
7.2導電媒質中的平麵波
7.2.1導電媒質中平麵波的傳播特性
7.2.2趨膚深度和錶麵電阻
7.3等離子體中的平麵波
7.4電磁波的色散和群速
7.5電磁波的極化
7.5.1綫極化
7.5.2圓極化
7.5.3橢圓極化
7.6沿任意方嚮傳播的平麵波
7.7平麵波嚮平麵邊界的垂直入射
7.7.1平麵波嚮理想導體的垂直入射
7.7.2平麵波嚮理想介質的垂直入射
7.8平麵波嚮多層平麵邊界的垂直入射
7.9平麵波嚮平麵邊界的斜入射
7.9.1平麵波嚮理想導體平麵的斜入射
7.9.2平麵波對理想介質的斜入射
7.9.3全反射和全透射
習題
第8章導行電磁波
8.1規則波導中導行電磁波的分析
8.1.1導行波橫、縱嚮分量的關係
8.1.2導行波波型的分類
8.1.3導行波的傳輸特性
8.2矩形波導
8.2.1矩形波導中的TE波
8.2.2矩形波導中的TM波
8.2.3矩形波導的傳輸特性
8.2.4矩形波導中的TE10模
8.3圓柱形波導
8.3.1圓形波導中的TE波
8.3.2圓形波導中的TM波
8.3.3圓形波導的傳輸特性
8.3.4圓形波導中的幾個主要波型
8.4波導中的能量傳輸與損耗
8.5同軸綫
8.5.1同軸綫的特性阻抗
8.5.2同軸綫的傳輸參數、功率
8.6諧振腔
8.6.1諧振腔的基本參數
8.6.2矩形空腔諧振器
8.6.3圓柱形空腔諧振器
習題
第9章電磁波的輻射
9.1滯後位
9.2電基本振子的輻射場
9.2.1電基本振子電磁場的分析
9.2.2輻射功率和輻射電阻
9.3磁基本振子的輻射場與對偶原理
9.3.1磁基本振子的輻射場
9.3.2對偶原理
9.4天綫的電參數
9.5對稱振子天綫與天綫陣
9.5.1對稱振子天綫
9.5.2天綫陣的概念
9.6麵天綫的輻射場
9.6.1基爾霍夫公式
9.6.2口徑麵的輻射場
9.7互易定理
習題
附錄A常用矢量公式
附錄B常用數學公式
附錄C量和單位
附錄D通信波段與傳輸媒質
參考文獻

前言/序言


《宇宙的韻律:波動、力與時空交織的奧秘》 這本書將帶領讀者踏上一段探索宇宙最基本構成要素的旅程。我們將從最直觀的現象入手,比如石頭落地的力,以及陽光穿透窗戶的光芒,然後深入挖掘這些現象背後深刻的物理原理。 第一部分:無形的力量——場的概念 我們將從“場”這個概念開始,這是理解許多物理現象的關鍵。想象一下,地球周圍存在著一個我們看不見的“引力場”,它正是讓物體嚮下墜落的原因。同樣,磁鐵周圍也存在著“磁場”,它能吸引或排斥其他磁性物質。我們將詳細介紹這些場的性質,包括它們如何隨距離衰減,如何疊加,以及它們如何影響周圍的物體。我們會探討靜電荷産生的電場,以及移動電荷(也就是電流)産生的磁場,並深入理解這些場是如何相互作用的,這為我們理解電磁現象打下基礎。 第二部分:變化的漣漪——波動的傳播 一旦我們理解瞭場,我們就會進入“波動”的世界。光,我們所見的色彩,以及熱量傳遞的紅外綫,本質上都是電磁波。聲音,我們聽到的音樂和交談,則是機械波。我們將探討波動的基本屬性:頻率(它決定瞭波的“音調”或顔色)、波長(兩個波峰之間的距離),以及振幅(波的“強度”)。我們會深入研究波的疊加原理,理解為何兩個波相遇時會相互增強或抵消,這就是乾涉的原理。同時,我們也會探討波的衍射現象,即波在遇到障礙物時會發生彎麯,這解釋瞭為何我們能聽到牆壁另一邊的聲音。書中會詳細闡述電磁波的産生、傳播和接收機製,以及各種電磁波譜(從無綫電波到伽馬射綫)在現代科技中的廣泛應用,例如無綫通信、醫療成像和天文學觀測。 第三部分:無處不在的作用——力的本質 力是宇宙中最基本的存在之一。我們熟悉的重力,將我們固定在地麵上,讓行星圍繞恒星鏇轉。而電磁力,則是構成原子和分子的基礎,它決定瞭物質的化學性質和我們所能感受到的一切。本書將深入剖析這些力的來源和錶現形式。我們將從牛頓的運動定律齣發,理解慣性、加速度和力的關係。然後,我們將詳細講解庫侖定律,揭示電荷之間的吸引和排斥力是如何産生的,以及它們如何隨距離平方反比而變化。我們還會探討磁場對運動電荷産生的洛倫茲力,這是理解電動機和發電機工作原理的關鍵。書中還將介紹力的守恒定律,以及能量如何在不同形式的力之間轉化,例如勢能轉化為動能。 第四部分:流動的時空——動態的宇宙 最後,我們將把目光投嚮時空本身的動態性。雖然我們生活在宏觀世界,直覺上認為時間和空間是絕對且獨立的,但微觀世界的規律以及高速運動的物體,卻揭示瞭時空的相對性和相互關聯性。我們將從經典力學的框架齣發,理解物體在三維空間中的運動,以及時間如何作為獨立的維度存在。然後,我們將引入相對論的基本思想,雖然不深入復雜的數學推導,但會闡述狹義相對論如何揭示瞭時間膨脹和長度收縮的現象,以及質量和能量之間的等價關係(E=mc²)。我們將討論廣義相對論如何將引力描述為時空的彎麯,從而解釋光綫的偏摺和黑洞的存在。這種動態的時空觀,為我們理解宇宙的演化和宏觀結構提供瞭全新的視角。 《宇宙的韻律》 旨在為讀者構建一個清晰、連貫且富有啓發性的宇宙觀。通過對場、波動、力和時空等核心概念的深入淺齣地講解,本書將幫助讀者理解我們身處的世界是如何運作的,從微小的原子相互作用,到浩瀚的星係演化,都蘊含著統一的物理法則。它不僅僅是一本科普讀物,更是一扇通往理解宇宙深層奧秘的窗戶,鼓勵讀者用科學的眼光去觀察和思考周圍的一切。

用戶評價

評分

拿到《電磁場理論》這本書,我首先被它厚重的體積和嚴謹的封麵設計所吸引。翻開書頁,映入眼簾的便是那一排排整齊的公式和清晰的圖示,瞬間就感受到瞭一種學術的莊重感。作者的講解風格非常務實,他很少使用模棱兩可的語言,而是力求用最精確的數學工具來描述物理現象。我記得在學習關於靜電場的部分時,作者對電荷守恒定律的引入和講解,讓我對電荷的不可生成性有瞭更深刻的理解。接著,他對電勢能的討論,將抽象的能量概念與具體的電場分布聯係起來,使得物理圖像更加豐滿。書中的一些章節,比如關於多極展開的分析,雖然需要一些高等數學知識,但作者的引導非常到位,一步步地拆解復雜的推導過程,讓我能夠理解其中的邏輯鏈條。在閱讀過程中,我嘗試著自己動手去推導書中的一些重要公式,這種主動學習的方式,不僅加深瞭我對內容的理解,也讓我感受到瞭學習的樂趣。我個人認為,這本書的價值不僅僅在於提供瞭知識,更在於它教會瞭我們如何去思考,如何用一種嚴謹的科學態度去麵對問題。盡管閱讀過程充滿挑戰,但每一次攻剋一個難點,都會帶來巨大的成就感。

評分

拿到《電磁場理論》這本書,我感覺就像進入瞭一個精密的數學迷宮。作者的講解風格,與其說是“引導”,不如說是“鋪路”。他用嚴謹的數學語言,為我們搭建起一座通往電磁場世界的橋梁。我印象特彆深刻的是書中關於靜電場和穩恒磁場各自獨立研究的章節。作者在講解過程中,總是會突齣它們的相似性和區彆,並且為後續的統一打下基礎。我記得在學習關於亥姆霍茲綫圈産生均勻磁場的部分時,作者給齣瞭詳細的公式推導,並且解釋瞭其物理意義,這讓我對如何産生特定場強有瞭更直觀的認識。這本書的閱讀過程,是一次對思維的嚴格訓練。它要求讀者不僅要理解公式,更要理解公式背後的物理意義。我嘗試著將書中的一些概念應用到實際場景中,比如設計一個簡單的電磁屏蔽裝置,這個過程讓我深刻體會到理論與實踐結閤的樂趣。

評分

《電磁場理論》這本書,帶給我的感受,與其說是“學習”,不如說是“沉浸”。作者的講解風格,如同一位耐心的嚮導,帶領我一步步探索電磁場這個廣闊而深邃的世界。我尤其對書中關於動生電動勢和感應電動勢的區分講解印象深刻。作者通過對不同場景的分析,讓我能夠清晰地理解這兩者的區彆和聯係,以及它們在法拉第定律中的體現。在閱讀關於介質中電磁波傳播的章節時,我花瞭大量時間去理解阻抗匹配的概念。作者通過嚴謹的數學推導,揭示瞭阻抗匹配對於能量傳輸效率的重要性,這對於理解雷達、通信等領域的許多問題至關重要。這本書的閱讀過程,是一次對知識的係統梳理和升華。它不僅傳授瞭知識,更重要的是,它教會瞭我如何用一種更加深刻和全麵的視角去理解我們身邊的世界。

評分

《電磁場理論》這本書,對我來說,是一次深入骨髓的學習體驗。作者的講解,與其說是“教”,不如說是“引”,他引導我們一步步地走進電磁場這個奇妙的世界,去探索那些無形的相互作用。我印象特彆深刻的是書中關於磁場和變化的電場之間的關係,作者通過對法拉第定律和安培-麥剋斯韋定律的深入剖析,揭示瞭電磁場之間相互轉化的奧秘。這讓我對“場”的概念有瞭更深刻的認識,它不再是獨立的實體,而是相互關聯、動態變化的整體。書中的一些章節,特彆是關於渦鏇電場和位移電流的解釋,我反復研讀瞭幾次。作者巧妙地將這些概念融入到統一的方程組中,使得整個理論體係顯得渾然天成。在閱讀過程中,我嘗試著將書中的理論與日常生活中遇到的電磁現象聯係起來,比如手機信號的傳播,微波爐的工作原理等等,這讓我對這些現象有瞭全新的理解。這本書的語言雖然學術,但卻充滿瞭力量,每一個公式的背後,都凝聚著人類智慧的結晶。它不是一本輕鬆讀物,需要投入大量的時間和精力,但每一次閱讀,都會有新的收獲,新的感悟。

評分

讀《電磁場理論》這本書,就像是在進行一場精密的思維體操。作者的邏輯清晰得近乎冷酷,每一個概念的引入都帶著一種不容置疑的嚴謹。我尤其喜歡他對邊界條件處理的細緻入微,從簡單的平行闆電容器到復雜的麯麵邊界,他總是能夠提供一套完整的數學框架,讓我們能夠一步步地求解齣電場和磁場的分布。這本書沒有太多華麗的辭藻,也沒有刻意製造懸念,但其內在的邏輯力量卻足以吸引人。我常常被書中對各種場方程的推導過程所震撼,特彆是那些涉及到矢量微積分和復變函數的章節,雖然難度不小,但當理解透徹後,會有一種豁然開朗的感覺。書中關於能量和動量的概念,也是我花瞭大量時間去鑽研的部分。作者並沒有止步於宏觀層麵的描述,而是深入到微觀的相互作用,解釋瞭電磁能量是如何在空間中傳遞和轉化的。我記得有一個關於坡印廷矢量的推導,我大概看瞭三四遍纔真正理解其物理含義。這種深入骨髓的講解方式,讓我對電磁場的認識不再停留在錶麵,而是觸及到瞭其更深層的本質。這本書的排版也比較舒適,圖文並茂,雖然插圖不多,但都非常關鍵,能夠幫助我們直觀地理解抽象的概念。總的來說,這本書是一份紮實的學術大餐,適閤那些願意投入時間和精力去深入理解電磁場奧秘的讀者。

評分

我必須說,《電磁場理論》這本書,給我的感覺就像是在學習一門新的語言,一門描述宇宙基本相互作用的語言。作者的講解方式,一開始可能會讓人覺得有些生澀,因為他直接切入瞭數學的本質,用各種符號和公式構建起一個嚴謹的理論體係。然而,一旦你跨過瞭最初的門檻,你會發現,這門語言是如此的強大和優美。書中的每一個公式,都蘊含著深刻的物理意義,它們並非空中樓閣,而是根植於對自然現象的觀察和實驗。我尤其對書中關於介質中的電磁場部分印象深刻。作者詳細講解瞭極化、磁化等概念,以及它們如何影響電磁場的分布。這讓我意識到,我們生活在充滿各種介質的世界裏,理解這些介質對電磁場的影響,對於理解很多實際應用,比如通信、光學等,是至關重要的。書中對電磁波的分析,從平麵波到球波,再到更復雜的波形,都給齣瞭詳盡的數學描述和物理解釋。我特彆喜歡作者在講解電磁波的傳播速度和阻抗時,能夠清晰地將理論計算與實際情況聯係起來。這本書的閱讀過程,是一次對思維的係統訓練,它要求讀者具備一定的數學功底,同時也能夠激發讀者對物理世界的探索欲。

評分

我必須承認,《電磁場理論》這本書,在某些時刻,確實讓我感到一絲“畏懼”。作者的講解風格,與其說是“通俗易懂”,不如說是“直擊本質”。他毫不避諱地使用瞭大量的數學工具,將電磁場的復雜性展現得淋灕盡緻。我尤其對書中關於矢量演算的運用印象深刻。作者通過對散度、鏇度等概念的深入講解,讓我們能夠更深刻地理解電荷分布和電流分布對電場和磁場的影響。在閱讀關於電磁波輻射的章節時,我花瞭很長時間去理解天綫輻射的原理。作者通過對偶極子輻射的詳細分析,讓我們能夠直觀地看到電磁波是如何從振蕩的電荷中産生的。這本書的魅力在於它的深度和嚴謹性,它能夠帶領我們探索電磁場最本質的奧秘。雖然閱讀過程充滿瞭挑戰,但每一次的理解,都讓我感到一種徵服的喜悅。這本書,絕對是獻給那些真正熱愛探索物理世界的讀者的。

評分

坦白講,這本書《電磁場理論》的閱讀體驗,絕對不是輕鬆愉快的。它就像一塊未經雕琢的璞玉,需要耐心去打磨,纔能顯露齣其內在的光華。作者的寫作風格極其嚴謹,他對每一個概念的定義都力求精確,每一個公式的推導都力求嚴密。我記得在學習關於散度和鏇度的概念時,作者並沒有直接給齣公式,而是先從幾何意義上進行解釋,然後再將其與電場和磁場的性質聯係起來,這種循序漸進的講解方式,大大降低瞭理解的難度。書中關於電磁邊界條件的討論,尤其讓我受益匪淺。作者詳細分析瞭不同介質界麵上電場和磁場的分量如何變化,這對於理解實際應用中的許多問題,比如雷達散射、天綫設計等,至關重要。我曾嘗試著將書中的一些理論應用到解決一些小問題上,雖然過程有些麯摺,但最終的成果讓我感到非常滿足。這本書的優點在於其內容的深度和廣度,它能夠帶領我們從宏觀的電磁現象,深入到微觀的場論描述,建立起一個完整的知識體係。

評分

終於翻完瞭這本《電磁場理論》,說實話,這本書給我的感覺相當復雜,有點像爬一座高山,過程艱辛,但登頂後的風景確實讓人心潮澎湃,也留下瞭一堆難以言說的迴味。開篇的部分,作者就用一種非常嚴謹甚至可以說是“不近人情”的態度,將麥剋斯韋方程組的由來和基本形式娓娓道來。我一開始覺得挺枯燥的,那些偏微分方程,那些矢量符號,看得我眼花繚亂。但是,當讀到後麵,結閤一些實際的例子,比如電磁波的傳播,天綫的輻射,我纔漸漸體會到,這些看似抽象的數學工具,實際上是描述我們身邊最基本物理現象的語言。書中的一些章節,特彆是關於電勢和磁勢的部分,我反復看瞭好幾遍。作者並沒有簡單地給齣公式,而是深入剖析瞭它們在不同邊界條件下的解法,還穿插瞭一些經典例題的詳細推導。我特彆欣賞作者在講解高斯定律和安培環路定律的時候,總是會給齣多種思考角度,讓讀者能夠從不同的層麵去理解這些基本定律的物理意義。有時候,我會在深夜裏,點著颱燈,對著書上的公式發呆,腦海裏勾勒齣電荷在空間中的分布,磁力綫如何纏繞,感覺自己似乎真的在與這些無形的場進行一場深刻的對話。這本書的篇幅不小,每一章都內容翔實,需要花費大量的精力和時間去消化。不過,正是這種“厚重感”,纔讓我覺得物有所值,它不是一本可以快速翻閱的書,而是一本需要沉下心來,慢慢品味的經典之作。

評分

《電磁場理論》這本書,給我最深的感受就是它的“無處不在”。作者通過對麥剋斯韋方程組的層層解析,讓我意識到,電磁場並非遙不可及的抽象概念,而是滲透在我們生活的方方麵麵。我尤其對書中關於坡印廷矢量和電磁能量流的講解印象深刻。作者將抽象的數學公式,轉化為直觀的能量流動圖像,讓我能夠理解能量是如何在空間中傳遞的。在閱讀過程中,我發現作者經常會引用一些經典的物理實驗來佐證理論,這使得抽象的理論變得更加生動和可信。我記得在學習關於電磁波在不同介質中傳播的章節時,作者詳細分析瞭反射和摺射的規律,這對於理解光學現象,比如彩虹的形成,有著重要的啓示作用。這本書的閱讀門檻並不低,需要一定的數學和物理基礎,但一旦你堅持下去,你會發現自己對世界的認知有瞭質的飛躍。它不僅僅是一本教科書,更是一把開啓理解物理世界大門的鑰匙。

評分

看不懂也要逼著自己去重新學習

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不錯不錯

評分

好薄,好厚,好東西。

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袋子包裝 書角有捲邊

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速度快,這點可以。

評分

好薄,好厚,好東西。

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正版,紙張及排版都很好!

評分

速度快,這點可以。

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