电磁场与电磁兼容 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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闻映红，周克生，崔勇，陈嵩 著

图书标签:

• 电磁场
• 电磁兼容
• EMC
• 电磁理论
• 电路电磁兼容
• 高频电路
• 电磁波传播
• 屏蔽技术
• 接地技术
• 电源线滤波

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030291974

版次：1

商品编码：12010296

包装：平装

丛书名： 普通高等教育电子通信类特色专业系列规划教材

开本：16开

出版时间：2010-11-01

用纸：胶版纸

页数：280

字数：430000

正文语种：中文

内容简介

　　《电磁场与电磁兼容》比较全面地介绍了电磁场与电磁兼容的基础理论。主要内容包括矢量分析、时变电磁场、电磁波、天线基础、传输线、电磁兼容概述、电磁骚扰的传输途径、电磁兼容测试、接地和搭接、屏蔽、滤波等。
　　《电磁场与电磁兼容》注重将电磁场理论与电磁兼容实际应用相结合。对于静电场和恒定磁场以及场的计算方法，本书不作为重要内容介绍。在介绍电磁场理论时，不以全面、系统作为目标。本书旨在深入分析理论概念，简化推导，以介绍解决实际的电磁兼容问题所需的基础理论作为重点。本书配套有电子课件，可供任课教师使用。
　　《电磁场与电磁兼容》的主要读者对象是自动控制和电子类本科生，也可供其他专业本科生和工程技术人员参考。

内页插图

目录

前言
第1章 矢量分析
1．1 标量场和矢量场
1．1．1 标量场
1．1．2 矢量场
1．2 常用正交坐标系
1．2．1 直角坐标系
1．2．2 圆柱坐标系
1．2．3 球坐标系
1．3 矢量运算
1．3．1 矢量的加法运算
1．3．2 矢量的乘法运算
1．3．3 矢量的积分运算
1．3．4 矢量的微分运算
1．3．5 矢量场的散度
1．3．6 矢量场的旋度
1．4 标量场的梯度
1．5 亥姆霍兹定理
附录 矢量恒等式
习题

第2章 时变电磁场
2．1 电磁场中的基本物理量
2．1．1 电场强度E
2．1．2 电位移矢量D
2．1．3 磁感应强度B
2．1．4 磁场强度H
2．1．5 电荷q和电荷密度ρ
2．1．6 电流I和电流密度J
2．1．7 本构关系
2．2 麦克斯韦方程
2．2．1 麦克斯韦方程组的积分形式
2．2．2 麦克斯韦方程组的微分形式
2．2．3 麦克斯韦方程组的正弦稳态形式
2．3 电磁场定理
2．3．1 电场的高斯定理
2．3．2 磁场的高斯定理
2．3．3 安培环路定律
2．3．4 法拉第电磁感应定律
2．4 边界条件
2．4．1 电场的边界条件
2．4．2 磁场的边界条件
2．4．3 边界条件总结
2．5 电磁场能量
2．5．1 电场中的能量
2．5．2 磁场中的能量
2．5．3 坡印亭定理
2．6 动态矢量位和标量位
2．7 麦克斯韦方程组的数值计算方法
2．8 常用电磁仿真软件介绍
2．8．1 仿真软件简介
习题

第3章 电磁波
3．1 波动方程
3．1．1 电磁场的时域波动方程
3．1．2 时谐场的相量域波动方程
3．2 波动方程的解
3．3 均匀平面电磁波
3．3．1 均匀平面电磁波的概念
3．3．2 描述均匀平面波的参数及其传播特性
3．3．3 正弦均匀平面波的一般表达式
3．3．4 波的极化特性
3．4 有耗媒质中的平面波
3．5 电磁波在不同媒质分界面上的传播
3．5．1 对不同介质分界面的垂直入射
3．5．2 对理想导体表面的垂直入射
3．5．3 对不同媒质分界面的斜入射
习题

第4章 天线基础
4．1 电偶极子
4．2 电小环天线
4．2．1 方环
4．2．2 圆环天线
4．2．3 电小圆环
4．3 基本天线参数
4．3．1 方向性和增益
4．3．2 天线系数
4．3．3 有效孔径
4．4 半波偶极子天线
4．4．1 电场分布
4．4．2 参数
4．5 理想导电地平面上的天线
4．5．1 镜像原理
4．5．2 单极天线
4．5．3 理想导电地平面上的长偶极子
4．6 天线阵
4．6．1 N个各向同性点源的等幅等间隔直线阵
4．6．2 对数周期振子阵天线
4．6．3 八木天线
4．7 发射天线和接收天线之间的耦合
习题

第5章 传输线
5．1 传输线的概念
5．2 分布参数
5．2．1 单位长度分布电容
5．2．2 单位长度分布电感
5．3 传输线方程和正弦稳态解
5．3．1 已知终端电压和电流
5．3．2 已知始端电压和电流
5．4 传输线特性参数
5．4．1 特性阻抗
5．4．2 传播系数
5．4．3 输入阻抗
5．4．4 反射系数
5．5 传输线的工作状态
5．5．1 行波状态
5．5．2 驻波状态
5．5．3 混合波状态
5．6 传输线对信号完整性的影响
5．6．1 传输线的时域解
5．6．2 信号完整性
5．6．3 信号完整性的匹配方案
5．6．4 传输线不需要考虑匹配的条件
习题

第6章 电磁兼容概述
6．1 引言
6．1．1 电磁干扰的危害
6．1．2 电磁兼容认证
6．2 基本概念
6．2．1 电磁干扰三要素
6．2．2 常用的名词术语
6．3 电磁兼容的常用单位
6．4 电磁骚扰源
6．4．1 自然骚扰源
6．4．2人为骚扰源
习题

第7章 电磁骚扰的传输途径
7．1 共模骚扰和差模骚扰
7．2 公共阻抗耦合
7．2．1 共电源阻抗干扰
7．2．2 共地线阻抗干扰
7．3 近场耦合
7．3．1 近场和远场
7．3．2 容性耦合
7．3．3 感性耦合
7．4 辐射耦合（远场辐射）
7．4．1 辐射场的计算
7．4．2 电磁感应
习题

第8章 电磁兼容测试
8．1 概述
8．2 测试场地
8．2．1 开阔场
8．2．2 屏蔽室
8．2．3 电波暗室
8．2．4 吉赫兹横电波室
8．2．5 混响室
8．3 测试项目
8．3．1 辐射发射测试
8．3．2 传导发射测试
8．3．3 静电抗扰度测试
8．3．4 射频辐射场抗扰度测试
8．3．5 射频场感应的传导骚扰抗扰度测试
8．3．6 电快速脉冲群抗扰度测试
8．3．7 浪涌抗扰度测试
8．3．8 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度测试
8．3．9 工频磁场抗扰度测试
8．4 自动测试系统
8．4．1 总线
8．4．2 测试软件
习题

第9章 接地和搭接
9．1 接地基本概念
9．1．1 “地”、“接地”和“接地平面”
9．1．2 保护性接地
9．1．3 功能性接地
9．1．4 接地中的EMC问题
9．2 接地方式
9．2．1 单点接地
9．2．2 多点接地
9．2．3 浮地
9．2．4 混合接地
9．3 搭接
9．3．1 搭接的定义
9．3．2 搭接方法与工艺
9．3．3 搭接材料与表面处理
9．3．4 搭接有效性
习题

第10章 屏蔽
10．1 屏蔽的基本概念
10．1．1 屏蔽与屏蔽体
10．1．2 屏蔽效能
10．2 电屏蔽原理
10．3 磁屏蔽原理
10．4 电磁屏蔽原理
10．4．1 吸收损耗
10．4．2 反射损耗
10．4．3 多重反射损耗
10．4．4 总屏蔽效能
10．5 屏蔽技术的应用
10．5．1 屏蔽室
10．5．2 屏蔽机箱
10．5．3 元器件的屏蔽
10．5．4 自屏蔽
10．5．5 屏蔽电缆的接地
习题

第11章 滤波
11．1 滤波的基本概念
11．1．1 滤波的含义
11．1．2 滤波器
11．2 基本滤波元件
11．2．1 电容元件
11．2．2 电感元件
11．2．3 电阻型滤波元件
11．3 EMI滤波器
11．3．1 常见的LC低通滤波器结构
11．3．2 共模扼流圈
11．3．3 电源滤波器
11．3．4 信号线滤波器
11．4 滤波器的安装
11．4．1 一般注意事项
11．4．2 电源滤波器的安装
11．4．3 信号滤波器的安装
习题
参考文献

前言/序言

　　学习本书的前提条件是已经修完了以下几门本科电类专业的基本课程：高等数学、电路分析、信号与系统、场论、电子测量。本书的理论基础是这几门课程所涵盖的基本概念和基本原理。
　　电磁兼容是保证自动控制设备和系统在电磁环境中正常工作的关键性技术之一，也是电子电路设计需要达到的目标之一。通过学习“电磁场与电磁兼容”课程，学生能够掌握麦克斯韦方程组、电磁波传播、天线和传输线理论以及有关电磁兼容的基本知识，学会分析和解决电磁干扰问题的方法，解决在自动化系统设计和应用以及电子电路设计中遇到的电磁干扰问题，实现系统间电磁兼容。
　　本书的编写目标是要适应知识更新和课程体系改革的需要，为本科通信工程专业、自动化专业、电子科学与技术专业学生提供专业技术基础课程教材。本书将电磁场理论、电磁波理论和电磁兼容合二为一，既包含了极其经典的理论基础知识，又包含了许多工程应用方面的知识。
　　为了能使学生从枯燥的数学计算和复杂的物理现象中解脱出来，更多地了解理论知识的实际应用，本书根据本科学生的特点以及工程技术人员参考的需求，合理编排教材体系和教材内容，做到两者兼顾。在电磁场经典理论部分，本书改变了以往此类教材的统一编排体系（即从静电场到恒定磁场再到时变电磁场，最后引出麦克斯韦方程组）。本书将根据专业特点，在介绍矢量分析之后，从电场和磁场两个矢量的角度出发，直接给出麦克斯韦方程组，继而介绍各电磁场定律和定理。静电场作为特例给出。另外，本书在经典理论之外，还引入了大量的最新科研成果与研究技术，尽力让读者理解如何应用所学的理论知识去分析、解决实际问题，让本科学生和初学者接触到一个全新的领域。
　　本书的编写得益于许多老师和同学的共同努力。首先，感谢北京交通大学电子信息工程学院对本课程的建设以及本书出版的大力支持；其次，感谢北京交通大学2008级自动化专业和电子科学与技术专业全体同学对本书的试用、建议和意见；最后，感谢北京交通大学电磁兼容实验室的张晓燕、单秦、卢怡、霍红艳和冯玉明等同学为本书的图文录入所付出的辛勤劳动。
　　作者水平有限，本书内容难免有不当之处，敬请各位同行指正。

好的，这是一份关于一本名为《先进材料科学与工程》的图书简介。 --- 图书名称：先进材料科学与工程 图书简介 《先进材料科学与工程》是一部全面、深入探讨现代材料科学前沿理论、制备技术、性能表征与工程应用的综合性专著。本书旨在为材料学、化学、物理学、机械工程及相关交叉学科的研究人员、工程师和高年级本科生提供一个系统、前沿的知识框架，特别侧重于新一代功能材料和高性能结构材料的设计理念与实现路径。 本书的结构设计遵循从基础原理到前沿应用的逻辑链条，共分为六个主要部分，涵盖了材料科学的核心领域。 第一部分：材料科学基础与前沿视角 本部分首先回顾了晶体结构、缺陷理论、热力学与动力学在材料行为中的基础作用，但重点迅速转向现代材料设计的新范式。我们深入探讨了计算材料学（如密度泛函理论DFT、分子动力学模拟）在预测新材料性能方面的突破性进展。特别强调了机器学习和人工智能在加速材料筛选和优化合成工艺中的应用，构建了理解“从原子到宏观性能”这一跨尺度关联的现代工具箱。 第二部分：结构与力学性能的调控 本部分专注于传统结构材料的高性能化之路。我们详细解析了金属合金设计的新策略，包括高熵合金（HEAs）的复杂相图构建、纳米孪晶结构对强度和韧性的协同增强机制。对于陶瓷材料，本书聚焦于超高温陶瓷（UHTCs）的制备、微观结构控制（如晶界工程）及其在极端环境下的抗氧化、抗热震性能。此外，复合材料部分不再局限于传统的纤维增强体系，而是深入探讨了智能复合材料、自修复材料的机理，以及如何通过界面设计实现宏观力学性能的精准调控。我们探讨了蠕变、疲劳和断裂力学在复杂载荷条件下的先进分析方法，为航空航天及能源装备的设计提供理论支撑。 第三部分：功能材料的量子与介观设计 这是本书的重点和亮点之一。本部分全面梳理了电子、光子、声子在材料中的传输与操控机制。 电子功能材料： 详细阐述了半导体异质结的设计原理，包括二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）的电子带结构调控，以及新型存储器材料（如阻变存储器RRAM）的工作机制。对拓扑绝缘体和狄拉克半金属等前沿概念的物理图像进行了清晰的阐释。 光学与光子学材料： 聚焦于超材料（Metamaterials）和超表面（Metasurfaces）的电磁响应特性。我们分析了负折射率、光捕获与光束整形的技术，以及在通信、传感和隐身技术中的潜在应用。光电转换材料（如钙钛矿太阳能电池）的载流子动力学和稳定性问题是本章的深入研究点。 磁性材料： 探讨了自旋电子学的基础，特别是磁性隧道结（MTJ）在MRAM中的应用，以及反铁磁材料在高速、低功耗器件中的独特优势。 第四部分：能源材料与可持续发展 鉴于全球能源转型的迫切需求，本部分专门论述了储能和转化材料的最新进展。 电化学储能： 深入比较了锂离子电池、固态电池、钠离子电池的电极材料（正极、负极、电解质）的优势与瓶颈。重点分析了界面反应对电池循环寿命和安全性的影响，并探讨了高能量密度和快充技术对材料结构提出的新要求。 催化与转化： 涵盖了燃料电池的关键电催化剂（如铂族金属替代品）的设计，以及光催化分解水制氢和二氧化碳还原的最新催化剂体系。本书强调了纳米结构、缺陷工程和表面官能团对催化活性的决定性作用。 第五部分：先进材料的表征与制造技术 材料的性能与其微观结构息息相关，精准的表征和可控的制造是实现先进材料价值的关键。 表征技术： 本章超越了传统的XRD和SEM，重点介绍了先进的透射电子显微镜（TEM/STEM）技术，特别是球差校正技术在原子尺度缺陷分析中的应用。对同步辐射光源下的原位（In-situ）表征技术进行了详尽介绍，以捕获材料在动态过程中的实时变化。此外，结合原子力显微镜（AFM）和拉曼光谱，实现多物理场耦合的表征。 制造技术： 详细描述了增材制造（3D打印）技术在金属、陶瓷和聚合物材料中的应用。特别关注了激光熔池的冶金行为、孔隙率控制以及层间结合力的问题。对于薄膜材料，本书介绍了原子层沉积（ALD）和脉冲激光沉积（PLD）在制备超薄、高度可控异质结构方面的最新进展。 第六部分：生物医用材料与环境响应材料 本部分拓展了材料科学在生命科学和环境治理领域的应用边界。 生物材料： 讨论了用于组织工程和药物递送的智能高分子水凝胶，聚焦于其生物相容性、降解速率的调控，以及如何利用表面微纳结构诱导细胞的特定行为。对植入材料的抗生物膜形成机制进行了深入分析。 环境材料： 探讨了用于污染物吸附、重金属去除的新型多孔材料，如金属有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）的设计原理、高比表面积的利用，及其在水净化和气体分离中的工程化挑战。 《先进材料科学与工程》以其严谨的理论深度和对前沿工程应用的紧密结合，致力于成为读者理解和驾驭未来材料挑战的必备工具书。全书配有丰富的案例研究、先进的实验数据和清晰的原理图示，确保内容的前瞻性与实践指导价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，可以说是“润物细无声”般的启迪。作者的文字功底非常扎实，他能够用最简洁的语言阐释最深刻的道理。在讲解电磁场的基本概念时，他没有一开始就堆砌公式，而是从一些生活中的现象入手，比如静电、磁铁吸力，引导读者去思考这些现象背后的原因。这种循序渐进的讲解方式，让我觉得学习过程非常自然，没有感到任何压力。书中对一些经典理论的介绍，也并非简单的陈述，而是穿插了作者独到的见解和思考，这些都让我受益匪浅。我尤其欣赏作者在处理那些具有争议性或复杂性的理论时，所展现出的客观和严谨。他会全面地呈现不同的观点，并给出自己的分析，这让我感觉自己不仅仅是在接受知识，更是在学习如何进行批判性思考。这本书让我对电磁学领域产生了浓厚的兴趣，也拓宽了我的知识视野，感觉自己变得更加开阔和睿智。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我之前对电磁学领域的了解非常有限，甚至有些畏惧。但当我拿到这本书时，它所呈现出的高质量装帧和排版，给了我一种专业且友好的感觉。在阅读过程中，我发现作者的叙述方式非常独特。他善于运用类比和形象化的语言，将那些抽象的物理定律变得生动有趣。比如，在解释电场线和磁场线时，他会将其比作“无形的河流”，形象地勾勒出场的分布和方向，这让我一下子就明白了那些复杂的概念。此外，书中还包含了一些精美的插图和图表，它们不仅美观，而且信息量巨大，能够直观地展示出物理现象的本质。我特别喜欢书中关于电磁场在日常生活中的应用的部分，例如讲解手机通信、微波炉工作原理等，这让我感觉学到的知识不再是纸上谈兵，而是实实在在地存在于我们的生活中。这本书成功地消除了我对电磁学领域的隔阂，让我觉得这是一个充满魅力和智慧的学科。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我留下了深刻的印象，那种深邃的蓝色和闪烁的银色线条，仿佛预示着探索未知的奥秘。翻开书页，我首先被作者严谨的逻辑和清晰的表达所吸引。尽管我并非该领域的专家，但在阅读过程中，那些抽象的物理概念，如电场、磁场，以及它们之间的相互作用，被阐释得如同触手可及一般。书中不仅仅是枯燥的公式推导，作者巧妙地穿插了许多生动的实例，比如日常生活中电器的电磁辐射，或者通信系统中信号的传输原理，这些都让理论与实践紧密相连，大大提升了我的阅读兴趣。尤其令我赞赏的是，作者在讲解复杂问题时，总能提供多种思考角度，仿佛是一位经验丰富的向导，引导读者逐步深入，最终拨开迷雾，领略知识的全貌。我感觉自己不仅是在学习知识，更是在经历一场思维的盛宴，每一次阅读都仿佛在与一位博学多才的朋友进行深入的交流，受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

我一直对科学领域的某些“神秘”现象感到好奇，特别是那些与电和磁有关的，总觉得它们无处不在却又难以捉摸。这本书的出现，恰好满足了我这种渴望。作者在开篇就以一种引人入胜的方式，将我们引入了电磁世界的宏大图景。他没有急于抛出复杂的数学模型，而是先从宏观层面，比如电磁波的发现历程，以及它对人类社会产生的巨大影响入手，极大地激发了我继续阅读下去的动力。随后，书中循序渐进地揭示了电场和磁场的基本性质，以及它们是如何相互转换、相互影响的。令我惊喜的是，作者在讲解一些关键原理时，会引用大量历史上重要的实验，这些实验的设计思路和结论，不仅让我对理论有了更深刻的理解，也让我感受到了科学探索的艰辛与伟大。这本书不仅传授了知识，更传递了一种科学精神，让我开始重新审视身边的许多事物，仿佛拥有了一双能够洞察事物本质的眼睛。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我购买这本书主要是被它在“电磁兼容”这个专业领域的定位所吸引，我期望它能在实际应用层面提供一些有价值的指导。然而，在阅读过程中，我意外地发现书中对于电磁场基础理论的讲解也十分到位。作者并非将“电磁兼容”仅仅看作是工程上的问题，而是深入浅出地阐述了其背后蕴含的物理原理。他从电磁场的产生、传播，到与物质的相互作用，再到如何避免不必要的干扰，整个逻辑链条非常完整。书中关于电磁屏蔽、滤波等技术手段的介绍，不仅仅是罗列方法，更是对这些方法背后的物理机理进行了深入的剖析，让我理解了“为什么”这样做能有效。我尤其关注书中关于一些典型电磁兼容性问题的案例分析，这些案例都来自实际工程，既有指导意义，又让我对该领域有了更直观的认识。这本书成功地将理论知识与工程实践结合了起来，让我觉得它既有学术深度，又有实践价值。