“十三五”普通高等教育規劃教材 電磁場（第三版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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薛太林，吝伶艷，田俊梅 著

圖書標籤:

• 電磁場
• 電磁學
• 物理學
• 高等教育
• 規劃教材
• 大學教材
• 第三版
• 電磁理論
• 電磁學基礎
• 物理

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787519805036

版次：3

商品編碼：12173367

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-08-01

用紙：膠版紙

頁數：296

字數：450000

正文語種：中文

內容簡介

《“十三五”普通高等教育規劃教材 電磁場（第三版）》為“十三五”普通高等教育規劃教材。
本書根據高等學校工科電氣工程及其自動化類學科《電磁場理論》課程的教學大綱而編寫。全書共分10章，內容包括矢量分析與場論基礎、靜電場的基本概念、靜電場的計算問題、恒定電場、恒定磁場、邊值問題的求解、ANSOFT MAXWELL軟件在電磁場中的應用、時變電磁場、平麵電磁波、波導與諧振腔、均勻傳輸綫。
本書注重基本概念、基本規律和基本分析計算方法，同時重視工程實踐問題的處理；並且適當兼顧瞭強電和弱電專業的要求；精心配備例題和習題；每章都有小結，更偏於使用者學習和復習；附錄中增設本課程涉及的專業名詞中英文對照，有助於使用者查閱相關的外文資料。

作者簡介

薛太林山西大學電子係教授，主講《電磁場》、《電磁場與電磁波》、《模擬電子技術》、《數字電子技術》、《電力電子技術》等課程，主編《21世紀高等學校規劃教材 電磁場》《普通高等教育“十二五”規劃教材 電磁場（第二版）》，分彆於2006年、2011年在我社齣版。

目錄

前言
第一版前言
第二版前言

第1章 矢量分析和場論基礎
1.1 矢量分析基礎
1.2 場的等值麵和矢量綫
1.3 標量場的方嚮導數和梯度
1.4 矢量場的通量和散度
1.5 矢量場的環量和鏇度
1.6 常用公式
習題

第2章 靜電場的基本概念
2.1 庫侖定律和電場強度
2.2 電位和電位差
2.3 真空中的高斯定律
2.4 等位麵、等位綫和電場強度綫
2.5 靜電場中的導體和電介質
2.6 電位移矢量和介質中的高斯定律
2.7 靜電場的基本方程
2.8 不同介電媒質分界麵上的邊界條件
本章小結
習題

第3章 靜電場的計算問題
3.1 靜電場解的唯一性定理
3.2 鏡像法
3.3 電軸法
3.4 電容器及電容的計算
3.5 靜電場的能量和力
3.6 多導體係統和部分電容
3.7 架空地綫的作用
本章小結
習題

第4章 恒定電場
4.1 電流密度和電動勢
4.2 電流連續性
4.3 恒定電場的基本方程和邊界條件
4.4 恒定電場與靜電場的相似對比
4.5 深埋球形接地極和點源
4.6 綫源和深埋管形接地極
4.7 淺埋接地極
4.8 接地極附近的跨步電壓
4.9 接地極在電力係統中的應用
本章小結
習題

第5章 恒定磁場
5.1 安培力定律和磁感應強度
5.2 磁通和磁通的連續性原理
5.3 安培環路定律
5.4 磁偶極子的磁場
5.5 物質的磁化和磁場強度
5.6 恒定磁場的基本方程和邊界條件
5.7 標量磁位
5.8 磁場中的鏡像法
5.9 矢量磁位
5.10 電感及其計算
5.11 磁場能量及磁場力
5.12 圓形綫圈任一點周圍的磁場
5.13 輸電綫附近的磁場
本章小結
習題

第6章 邊值問題的求解
6.1 位場的邊值問題
6.2 分離變量法
6.3 有限差分法
6.4 有限元法
6.5 Ansoft Maxwell在電磁場中的應用

第7章 時變電磁場
7.1 全電流定律
7.2 電磁感應定律
7.3 時變電磁場基本方程組
7.4 時變電磁場中的邊界條件和解的唯一性
7.5 電磁場的能量和能量傳播、坡印亭矢量
7.6 電磁場方程和坡印亭矢量的相量形式
7.7 時變電磁場中的動態位
7.8 電磁輻射
本章小結
習題

第8章 平麵電磁波
8.1 理想介質中的均勻平麵波
8.2 均勻平麵波的一般形式和極化
8.3 均勻平麵波的反射和摺射
8.4 導電媒質中的均勻平麵波
8.5 矽鋼片中的渦流
8.6 集膚效應、電磁屏蔽、鄰近效應
本章小結
習題

第9章 波導與諧振腔
9.1 導行電磁波的分類
9.2 矩形波導
9.3 波導中的能量傳輸和損耗
9.4 諧振腔
本章小結
習題

第10章 均勻傳輸綫
10.1 無損耗均勻傳輸綫的微分方程
10.2 無損耗均勻傳輸綫的傳播特性
10.3 無損耗均勻傳輸綫方程的正弦穩態解
10.4 無損耗均勻傳輸綫中波的反射和透射
10.5 無損耗均勻傳輸綫的入端阻抗
10.6 無損耗均勻傳輸綫的阻抗匹配
10.7 有損耗均勻傳輸綫
本章小結
習題
附錄一 電磁量的符號和單位
附錄二 電磁材料的參數和物理常數
附錄三 電磁場專業名詞中英對照
參考文獻

電磁場：基礎、應用與前沿 一、 曆史的沉澱與理論的基石 電磁場，作為物理學中最核心、最迷人的領域之一，其發展曆程本身就是一部波瀾壯闊的科學史詩。從早期的靜電和靜磁現象的零散觀察，到法拉第的感應實驗，再到麥剋斯韋方程組的橫空齣世，最終由赫茲驗證電磁波的存在，每一個裏程碑式的突破都極大地拓展瞭人類的認知邊界。這些奠基性的理論，如同巍峨的山巒，構成瞭現代物理學的骨架，也為我們理解和改造世界提供瞭強大的思想武器。 靜電學，是電磁場理論的起點。它研究的是電荷在不動的狀態下産生的相互作用。庫侖定律以嚴謹的數學形式，揭示瞭電荷之間作用力的大小與距離平方成反比，與電荷量的乘積成正比。在此基礎上，我們進一步探討電場強度、電勢、高斯定理等概念。電場強度描述瞭電荷在空間中産生的力的性質，而電勢則是一種能量的度量，它能更直觀地反映電荷在電場中移動時的能量變化。高斯定理則是一個強大的工具，能夠簡化許多對稱性問題的計算，它將電場通量與所包圍的電荷量聯係起來，體現瞭場量與源量的內在聯係。 靜磁學，則將我們的目光轉嚮瞭永恒的運動——電流。奧斯特發現電流能夠産生磁場，法拉第則發現瞭電磁感應現象，即變化的磁場能夠産生感應電動勢，從而引起電流。安培定律將電流與它産生的磁場聯係起來，右手螺鏇法則則直觀地描述瞭它們之間的方嚮關係。畢奧-薩伐爾定律則能計算由特定電流分布産生的磁場。磁場的産生和性質，與電場一樣，都具有其內在的規律性。 二、 麥剋斯韋方程組：電磁世界的統一語言 然而，真正將電和磁的認識提升到更高層次，並揭示它們之間深刻聯係的，是詹姆斯·剋拉剋·麥剋斯韋。他通過一係列精妙的數學推導，將已有的電磁學定律整閤成瞭一個完整的方程組，即著名的麥剋斯韋方程組。這組方程不僅統一瞭靜電學和靜磁學，更重要的是，它預言瞭電磁波的存在，並計算齣其傳播速度恰好等於光速。這一驚人的發現，一舉將光也納入瞭電磁學的範疇，揭示瞭光本質上就是一種電磁波。 麥剋斯韋方程組，由四個基本方程組成，它們分彆是： 高斯電場定律： 描述瞭電場綫從正電荷齣發，終止於負電荷，以及電荷對電場的産生作用。 高斯磁場定律： 錶明瞭磁單極子不存在，磁力綫總是閉閤的，磁場的産生總是成對齣現。 法拉第電磁感應定律： 揭示瞭變化的磁場能夠産生電場，這是發電機和變壓器工作的基本原理。 安培-麥剋斯韋定律： 描述瞭電流和變化的電場（位移電流）都能産生磁場，這是電動機和電磁波傳播的根源。 這四個方程，如同四個相互關聯的支點，支撐起瞭整個電磁場的宏偉體係。它們不僅是理論研究的基石，更是無數工程技術發明的源泉。理解麥剋斯韋方程組，就是掌握瞭電磁世界運作的“操作係統”。 三、 從理論到實踐：電磁場在現代科技中的應用 電磁場理論的深刻理解，直接催生瞭無數改變人類生活的科技。從宏觀到微觀，從通信到能源，電磁場的身影無處不在。 通信技術： 我們今天所熟知的無綫通信，如廣播、電視、手機通信、Wi-Fi、衛星通信等，無一不是建立在電磁波傳播的原理之上。天綫的設計、信號的調製與解調，都需要對電磁場的傳播特性有深入的理解。從無綫電波到微波，再到光縴通信中的可見光和紅外光，不同的頻率範圍的電磁波承載著海量的信息，連接著世界的每一個角落。 能源技術： 發電機將機械能轉化為電能，變壓器能夠高效地改變電壓，都離不開電磁感應原理。電能的輸送、分配和利用，都與電磁場緊密相關。磁懸浮列車利用強大的磁場實現懸浮和驅動，其核心也是電磁力的應用。 醫療與健康： 核磁共振成像（MRI）技術，利用原子核在磁場和射頻脈衝作用下的共振現象，生成人體內部的高分辨率圖像，為疾病診斷提供瞭強大的工具。X射綫和伽馬射綫等高能電磁輻射，也被廣泛應用於醫療診斷和治療。 信息存儲與處理： 硬盤驅動器利用磁性材料存儲信息，其原理是改變材料的磁性狀態。在更微觀的層麵，半導體器件中的電子和空穴的運動，也與電場和磁場相互作用息息相關，構成瞭現代電子信息産業的基礎。 傳感器與測量： 各種電磁傳感器，如霍爾傳感器、磁阻傳感器、電容傳感器等，能夠將物理量的變化轉化為電信號，廣泛應用於工業自動化、汽車電子、傢用電器等領域。 四、 深入探索：現代電磁場研究的前沿 隨著科學技術的不斷發展，電磁場的研究也在不斷深入，並湧現齣許多激動人心的新方嚮。 電磁波的操控與調控： 隨著對電磁場與物質相互作用理解的加深，科學傢們正在探索如何精確地操控電磁波，實現更精細的功能。例如，超材料（Metamaterials）作為一種人工設計的結構，能夠展現齣自然界物質所不具備的奇異電磁學性質，為實現負摺射、完美吸波等提供瞭可能，甚至孕育瞭“隱身衣”的夢想。 微波與太赫茲技術： 隨著通信帶寬需求的不斷增長，對更高頻段的電磁波的研究和應用變得尤為重要。微波和太赫茲頻段的電磁波具有獨特的穿透性和信息攜帶能力，在通信、成像、安檢、生物醫學等領域展現齣巨大的潛力。 納米尺度下的電磁學： 當我們進入納米尺度時，電磁場的行為會發生顯著的變化。納米光子學（Nanophotonics）緻力於研究和利用這些納米尺度下的光學現象，以實現更小型、更高效的光電器件，例如納米激光器、光子晶體等。 電磁兼容性（EMC）與電磁乾擾（EMI）： 隨著電子設備的日益普及和復雜化，各種電子設備之間産生的電磁乾擾也日益嚴重，影響著設備的正常工作，甚至威脅到人身安全。因此，電磁兼容性（EMC）和電磁乾擾（EMI）的研究變得至關重要，它關乎著電子産品的可靠性和安全性。 生物電磁學： 研究生物體與電磁場之間的相互作用，對於理解生命現象、開發新的醫療技術具有重要意義。例如，研究電磁場對細胞信號傳導的影響，或者利用電磁場進行疾病的診斷和治療。 五、 學習電磁場：理論與實踐的有機結閤 學習電磁場，不僅僅是記憶那些復雜的公式和定理，更重要的是理解它們背後的物理意義，並學會將理論知識應用於實際問題。這是一個既需要紮實的數學功底，又需要創新思維的過程。通過深入研究電磁場的理論基礎，理解麥剋斯韋方程組的精妙之處，並結閤大量的實例分析和實驗驗證，纔能真正掌握這門學科的精髓，並為未來的科學研究和技術創新打下堅實的基礎。 電磁場，作為一門古老而又充滿活力的學科，它不僅是理解宇宙運行規律的鑰匙，更是驅動現代社會發展的強大引擎。對它的探索，永無止境，其魅力將繼續吸引著一代又一代的求知者，去揭示更多的奧秘，去創造更美好的未來。

評分☆☆☆☆☆

對於這本《電磁場（第三版）》，我最大的感受是它的“實戰性”很強。作為一個正在準備考研的學生，我深知理論知識的紮實是基礎，但更重要的是如何將這些理論運用到解決實際問題中去。這本書在這方麵做得相當齣色。在講解完一些核心概念後，書中往往會緊接著給齣大量的例題，而且這些例題的難度和類型都覆蓋得比較廣，從基本的概念應用題，到稍微復雜一點的工程應用場景，都涉及到瞭。我記得有一個關於電磁屏蔽的章節，一開始我覺得這個概念非常抽象，但書中的例題卻通過一個簡單的案例，比如講解瞭為什麼金屬籠可以阻擋電磁波，並進一步引申到實際應用，比如微波爐的工作原理，讓我立刻對這個理論有瞭更深刻的理解。而且，這些例題的解題過程都非常詳細，不僅僅是給齣瞭最終答案，而是清晰地展示瞭每一步的推導過程、所用到的公式以及關鍵的思考點。這對於我這種需要反復練習以鞏固知識的學生來說，簡直是“福音”。我常常在做完例題後，會自己嘗試著變動一些條件，看看結果會如何，這種主動的探索，比單純地背誦公式要有效得多。另外，書中的一些習題設計也非常巧妙，有些題目乍一看很難下手，但仔細分析後，會發現隻需要運用前麵學到的某個關鍵知識點，就能迎刃而解。這充分體現瞭作者在編排題目時的用心良苦。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我之前對電磁場這個科目一直存在一種“畏難情緒”，覺得它充斥著各種復雜的數學公式和抽象的概念，難以理解。然而，《電磁場（第三版）》這本書在一定程度上改變瞭我的看法。它的語言風格相較於一些同類教材，更加“親民”一些，沒有那麼多的學術腔調。作者在引入一些復雜的概念時，會盡量使用通俗易懂的語言進行解釋，並且會穿插一些生活中的例子來輔助說明。例如，在講到麥剋斯韋方程組的時候，作者並沒有直接給齣四大方程，而是先從法拉第定律和安培定律的不足之處入手，逐步引齣電位移的概念，然後纔 J.J.Thomson 提齣修改後的安培定律，最終引齣完整的麥剋斯韋方程組。這種“由淺入深”的講解方式，讓我覺得理解起來沒有那麼吃力。書中的數學推導也處理得比較細緻，很多關鍵步驟都會給齣詳細的說明，甚至會指齣一些容易齣錯的地方。這對於我這種數學基礎相對薄弱的學生來說，無疑是巨大的福音。我不需要花費大量的時間去猜測作者的思路，而是可以更專注於理解電磁場本身的物理意義。總的來說，這本書在理論深度和易理解性之間找到瞭一個很好的平衡點，讓我在學習過程中，能夠感受到知識的樂趣，而不是單純的“受虐”。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《電磁場（第三版）》的時候，我其實心裏是有點打鼓的。畢竟，大學時期的電磁場簡直是我的一塊心病，各種公式推導、矢量運算，常常讓我頭昏腦脹，幾次差點掛科。所以，這次抱著“救贖”的目的，也帶著一絲對“十三五”普通高等教育規劃教材的期待，我翻開瞭它。第一章內容就直奔主題，從最基礎的電荷、電場概念講起，循序漸進，這一點我很喜歡。它沒有上來就甩一堆我看不懂的符號，而是用相對直觀的語言和圖示，試圖一點點地建立起概念。比如，對於電場綫和等勢麵的講解，我發現作者用瞭不少類比，像水流的示意圖，讓我更容易理解電場綫的方嚮和疏密程度所代錶的含義。而且，書中穿插瞭一些曆史背景的介紹，比如高斯定律是如何被發現的，法拉第的貢獻等等，這不僅僅是知識點，更像是給枯燥的理論注入瞭生命力，讓我覺得這些抽象的概念背後，是有著人類智慧不斷探索的痕跡的。這種方式，讓我在學習的時候，不會覺得孤立無援，仿佛有一個經驗豐富的老師在旁邊，耐心引導著我。我尤其欣賞的是，書中在介紹每一個新的概念或定理時，都會首先迴顧一下前麵學過的知識，然後指齣新知識與舊知識之間的聯係，這種“承上啓下”的處理方式，極大地幫助我梳理瞭知識體係，避免瞭“斷層”的感覺。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對“第三版”這個標注比較敏感的讀者，我通常會關注教材的更新和進步。在這本《電磁場（第三版）》中，我確實看到瞭一些比我之前接觸過的版本更與時俱進的內容。雖然我無法逐條列舉齣所有更新的細節，但整體上能感受到作者在力求將最新的研究成果和發展趨勢融入教材之中。比如，在涉及到電磁波的傳播和應用部分，我感覺增加瞭一些與現代通信技術、遙感技術等相關聯的案例分析，這讓我覺得學習這門課不僅僅是為瞭應付考試，更是為瞭瞭解我們所處的世界是如何被電磁現象深刻影響的。此外，我也注意到書中在一些細節的錶述上，比如一些公式的符號約定、術語的定義等方麵，都更加規範和嚴謹。這對於我們這些初學者來說，能夠幫助我們建立起一個更加準確和統一的認知框架，避免日後在深入學習時産生混淆。同時，我也能感覺到作者在優化教學方法上的一些努力，比如在某些章節引入瞭更具啓發性的思考題，或者在一些難點問題上提供瞭多種不同的解題思路。總的來說，這本書在我看來，是一本既有深厚學術底蘊，又能緊跟時代步伐的教材，它在一定程度上滿足瞭我對一本優秀“十三五”規劃教材的期待。

評分☆☆☆☆☆

從我個人的學習習慣來看，我更喜歡那種結構清晰、邏輯性強的教材。《電磁場（第三版）》在這方麵無疑給瞭我很大的驚喜。整體來看，這本書的章節劃分非常閤理，每個章節的主題都非常明確，不會齣現內容“跑偏”的情況。從靜電場到靜磁場，再到電磁感應和電磁波，內容的遞進關係非常順暢，仿佛在講述一個完整的故事。我特彆欣賞作者在章節開頭的“本章目標”設置，這能讓我一開始就對本章要學習的內容有個整體的把握，知道自己學完後應該掌握哪些知識點。而且，在每個小節的結尾，作者都會有一個“小結”的部分，提煉齣本節的核心概念和公式，這對於我這種容易走神的人來說，是很好的“錨點”，能夠及時地將我的思緒拉迴到主綫上來。此外，書中的插圖和圖錶運用得非常恰當，它們並非簡單的裝飾，而是起到瞭非常重要的輔助說明作用。比如，在講解矢量微積分時，書中就用瞭大量的三維坐標係和嚮量箭頭圖，讓原本抽象的數學運算變得直觀易懂。我尤其喜歡那些錶示電場分布或磁感綫走嚮的圖，它們讓那些看不見的場“具象化”瞭”，給我帶來瞭巨大的幫助。這種精心設計的排版和圖示，大大降低瞭學習的難度，也提高瞭學習效率。