电磁场与电磁波（第4版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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谢处方，饶克谨 编

图书标签:

• 电磁场
• 电磁波
• 物理学
• 高等教育
• 本科教材
• 电磁理论
• 麦克斯韦方程
• 电动力学
• 场论
• 电磁兼容

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040182583

版次：4

商品编码：12273932

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：2006-01-01

用纸：胶版纸

页数：354

字数：430000

正文语种：中文

内容简介

　　《电磁场与电磁波（第3版）》自1999年出版以来，受到读者的欢迎，师生普遍认为这是一本非常适合教学的教材。
　　《电磁场与电磁波（第4版）》被列入高等教育百门精品课程教材建设计划。随着电子通信技术的发展，电磁场与电磁波的教学需求随之产生变化，与此相应，作者在编写《电磁场与电磁波（第4版）》时在教学内容和体系结构上作了较大调整。主要体现在：（1）以三大实验定律和两个基本假说为基础，归纳总结出麦克斯韦方程，然后讨论静态场、时变场以及电磁波的传播与辐射特性。既能与物理电磁学有机衔接，又避免简单重复。（2）减少静态场部分内容，加强电磁波内容，以满足电子信息类专业的需要。（3）精选例题和习题，类型多样化。每章末配有思考题和综合应用题，培养学生分析和解决电磁场问题的能力。
　　《电磁场与电磁波（第4版）》共分8章，具体内容为：矢量分析、电磁场的基本规律、静态电磁场及其边值问题的解、时变电磁场、均匀平面波在无界空间中的传播、均匀平面波的反射与透射、导行电磁波、电磁辐射。
　　《电磁场与电磁波（第4版）》可供普通高等学校电子信息、通信工程、信息工程等专业作为电磁场与电磁波课程的教材使用，也可供工程技术人员参考。

内页插图

目录

第1章 矢量分析
1．1 矢量代数
1．1．1 标量和矢量
1．1．2 矢量的加法和减法
1．1．3 矢量的乘法
1．2 三种常用的正交坐标系
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 标量场的梯度
1．3．1 标量场的等值面
1．3．2 方向导数
1．3．3 梯度
1．4 矢量场的通量与散度
1．4．1 矢量场的矢量线
1．4．2 通量
1．4．3 散度
1．4．4 散度定理
1．5 矢量场的环流与旋度
1．5．1 环流
1．5．2 旋度
1．5．3 斯托克斯定理
1．6 无旋场与无散场
1．6．1 无旋场
1．6．2 无散场
1．7 拉普拉斯运算与格林定理
1．7．1 拉普拉斯运算
1．7．2 格林定理
1．8 亥姆霍兹定理
思考题
习题

第2章 电磁场的基本规律
2．1 电荷守恒定律
2．1．1 电荷及电荷密度
2．1．2 电流及电流密度
2．1．3 电荷守恒定律与电流连续性方程
2．2 真空中静电场的基本规律
2．2．1 库仑定律电场强度
2．2．2 静电场的散度与旋度
2．3 真空中恒定磁场的基本规律
2．3．1 安培力定律磁感应强度
2．3．2 恒定磁场的散度与旋度
2．4 媒质的电磁特性
2．4．1 电介质的极化电位移矢量
2．4．2 磁介质的磁化磁场强度
2．4．3 媒质的传导特性
2．5 电磁感应定律和位移电流
2．5．1 法拉第电磁感应定律
2．5．2 位移电流
2．6 麦克斯韦方程组
2．6．1 麦克斯韦方程组的积分形式
2．6．2 麦克斯韦方程组的微分形式
2．6．3 媒质的本构关系
2．7 电磁场的边界条件
2．7．1 边界条件的一般形式
2．7．2 两种特殊情况下的边界条件
思考题
习题

第3章 静态电磁场及其边值问题的解
3．1 静电场分析
3．1．1 静电场的基本方程和边界条件
3．1．2 电位函数
3．1．3 导体系统的电容
3．1．4 静电场的能量
3．1．5 静电力
3．2 导电媒质中的恒定电场分析
3．2．1 恒定电场的基本方程和边界条件
3．2．2 恒定电场与静电场的比拟
3．3 恒定磁场分析
……

第4章 时变电磁场
第5章 均匀平面波在无界空间中的传播
第6章 均匀平面波的反射与透射
第7章 导行电磁波
第8章 电磁辐射

前言/序言

　　本书是谢处方教授和饶克谨教授编著、赵家升教授和袁敬闳教授修订的《电磁场与电磁波》（第三版）的修订本，是“全国高等教育百门精品课程教材建设计划”的精品项目。
　　与第三版相比，本次修订在教学内容和体系结构上做了较大的调整。（1）首先基于物理电磁学，以三大实验定律（库仑定律、安培定律和法拉第电磁感应定律）和两个基本假说（有旋电场的假说和位移电流的假说）为基础，归纳总结出宏观电磁现象的普遍规律——麦克斯韦方程组，然后再讨论静态场、时变电磁场以及电磁波的传播与辐射特性。这种处理吸收了以实验定律为基础的传统体系和以麦克斯韦方程组为起点的公理化体系的优点，突出电磁场的普遍规律，有利于建立电磁场与电磁波的整体概念，并且既能与物理电磁学有机衔接，又避免简单重复；（2）减少了静态场部分内容，加强了电磁波部分内容，以满足电子信息类专业教学改革的需要。将原书的“静电场分析”、“静态场边值问题的解法”和“恒定磁场分析”三章合并为“静态电磁场及其边值问题的解”，使学生能更集中理解和掌握静态场及其求解方法；将原书“正弦平面电磁波”一章改写为“均匀平面波在无界空间中的传播”与“均匀平面波的反射与折射”两章，增加了“均匀平面波在各向异性媒质中的传播”和“均匀平面波对多层媒质分界面的垂直入射”的内容；（3）精选例题和习题，类型多样化，注意与正文内容的衔接与配合。每章末配备思考题和不同层次并具有知识综合性应用的习题，培养学生分析和解决电磁场问题的能力。
　　本书共分8章，即矢量分析、电磁场的基本规律、静态电磁场及其边值问题的解、时变电磁场、均匀平面波在无界空间中的传播、均匀平面波的反射与透射、导行电磁波和电磁辐射。书末有附录和部分习题答案。
　　本书第1、4、5、6章由杨显清执笔，第2、3章由赵家升执笔，第7、8章由王园执笔。全书由杨显清统稿。
　　谢处方教授生前十分关心本书的修订工作。饶克谨教授对修订工作进行了指导，详细审阅了全部书稿，并提出了许多改进意见。
　　本书承西南交通大学杨儒贵教授审阅，并提出了不少宝贵的意见，修订者在此表示衷心感谢。
　　对本书中的缺点和不足之处，希望读者不吝批评指正。

穿越时空的能量脉动：一部关于无形力量的探索之旅 本书并非一部陈旧的教科书，也不是对枯燥公式的堆砌，而是一次深入宇宙奥秘的奇妙旅程，一次对我们生活赖以生存却又常常忽视的无形力量的深刻解读。它旨在揭示那些潜藏在我们身边，驱动着现代文明，塑造着自然万象的能量脉动——电磁场与电磁波。 想象一下，在浩瀚的宇宙中，恒星发出耀眼的光芒，这光芒并非凭空而生，而是由电磁波以惊人的速度传播而来。我们得以看见星辰大海，感受四季更迭，离不开这穿梭时空的能量。当我们打开收音机，收听远方的节目，抑或是使用手机与亲友通话，那一串串信息，也正是通过看不见的电磁波载体，跨越了物理的阻隔。甚至，我们每一次的思考，每一次的生物活动，都与微弱的电信号息息相关。电磁场与电磁波，作为自然界最基本、最普遍的现象之一，它们无处不在，深刻地影响着我们所看到、听到、感觉到的一切。 然而，这股力量并非总是温顺而可控的。它既可以是孕育生命的温床，也可以是摧毁一切的狂潮。本书将带您一同审视电磁场的神奇之处。您将了解到，电磁场并非一种单一的存在，而是电场和磁场相互依存、相互转化的统一体。电场源于电荷的静止或运动，它像一张无形的网，笼罩着带电粒子，施加着吸引或排斥的作用。而当电荷运动起来，便产生了电流，电流又会生生不息地激发出磁场，磁场则如同一股旋涡，影响着周围的空间。从永恒的指南针指向的地球磁场，到精密复杂的电动机，再到令人敬畏的闪电，无不彰显着电场与磁场之间那剪不断、理还乱的联系。 我们将深入探讨这些基本概念背后的物理原理，但绝非以晦涩的语言呈现。而是通过生动的比喻、引人入胜的案例，让这些抽象的概念变得触手可及。您将不再仅仅将它们视为书本上的符号，而是能够理解它们在现实世界中是如何运作的。例如，您会明白，为何磁铁能够吸附铁块，为何发电机能够将机械能转化为电能，为何输电线路上需要巨大的电压来传输电力。我们将带领您探索麦克斯韦方程组这一电磁学皇冠上的明珠，并非为了让您记住复杂的数学表达式，而是为了揭示其背后蕴含的深刻物理思想——它统一了电、磁、光，预言了电磁波的存在，是人类理性思维的伟大成就。 当然，电磁场的奇妙之处远不止于此。它同样是现代科技的基石。从微小的半导体芯片到庞大的通信网络，从精密的医疗仪器到强大的武器系统，电磁场与电磁波的身影无处不在。本书将为您揭示，正是对这些基本原理的深刻理解，才使得我们能够发明出收音机、电视、雷达、激光、微波炉等一系列改变人类生活的技术。您将了解无线通信的原理，明白信号是如何在空气中传播，以及我们为何能跨越遥远的距离进行实时交流。您还会接触到电磁兼容性（EMC）这一重要的工程领域，它确保了各种电子设备能够和谐共存，而不致于相互干扰。 而电磁波，作为电磁场能量的传播方式，更是充满了令人惊叹的特性。它们拥有不同的频率和波长，从低频的无线电波，到中频的微波，再到高频的红外线、可见光、紫外线、X射线，直至最高频率的伽马射线。每一种电磁波都有其独特的应用和影响。您将了解，为何收音机需要不同的频率来接收不同的电台，为何微波炉能够加热食物，为何阳光中的紫外线能够让我们皮肤变黑（也可能造成伤害），为何X射线可以用于医学诊断，以及激光在通信、医疗、工业等领域的广泛应用。 本书还将带领您思考电磁波的本质——它们是横波，不需要介质即可传播，并且在真空中以恒定的速度——光速传播。这一发现不仅颠覆了人类对物质和空间的认知，更直接促成了爱因斯坦相对论的诞生。您将体会到，一个看似简单的物理现象，如何能引发一场深刻的科学革命。 除了科学原理的阐释，本书同样关注电磁场与电磁波在现实生活中的应用与影响。例如，您会了解到无线电波在广播、电视、导航、气象监测等领域的关键作用。微波的加热原理，不仅体现在厨房的微波炉中，更在雷达探测、卫星通信等高科技领域发挥着重要作用。红外线则可以用于热成像、夜视设备以及遥感技术。可见光，更是我们感知世界的最直接方式，其背后的光学原理是相机、望远镜等光学仪器的基础。 当然，我们也无法回避电磁波可能带来的潜在影响。本书会以客观的态度，探讨电磁辐射的生物效应，以及我们在日常生活中如何安全地使用各种电子设备，如何理解和应对电磁污染的问题。这种理性而审慎的态度，正是科学精神的体现。 本书并非一本纯粹的理论著作，它试图将枯燥的物理定律与生动的现实世界紧密联系起来。每一章节都力求通过清晰的逻辑、严谨的论证，以及贴近生活的实例，引导读者一步步走进电磁场与电磁波的奇妙世界。我们希望读者在阅读本书后，能够对这个无形却又至关重要的力量产生更深刻的理解和更浓厚的兴趣。您将学会从全新的视角去审视日常生活中随处可见的各种现象，理解现代科技发展的内在逻辑，甚至激发您对科学探索的热情。 本书的目标，是为您打开一扇通往理解宇宙运行机制的大门，让您不再只是被动地接受电磁现象的存在，而是能够主动地去认识、去理解、去运用它们。这将是一次充实而富有启发性的学习体验，一次对塑造我们世界的无形力量的全面而深入的探索。无论您是初次接触这一领域的学生，还是希望加深理解的从业者，抑或是仅仅对自然科学充满好奇的求知者，本书都将为您提供一个全面而深刻的视角，去领略电磁场与电磁波的无穷魅力。

评分☆☆☆☆☆

这本书到手，给我的第一感觉就是“厚重”和“专业”。封面设计虽然不算特别花哨，但那种沉稳的风格，加上书名中的“第4版”，就足以说明它是一部经过时间考验、不断完善的经典之作。作为一个在电磁学领域摸索多年的学习者，我深知掌握这门学科的重要性。它不仅仅是物理学的一个分支，更是支撑起我们现代社会运行的底层逻辑之一。从我们手机里的信号传输，到医院里的X光机，再到我们赖以生存的电力系统，哪一样不与电磁场和电磁波息息相关？我一直希望能够找到一本既有深度又不失系统性的教材，能够帮助我梳理清楚那些纷繁复杂的概念，理清那些看似矛盾的现象背后的统一性。这本书的出现，无疑给了我这样的希望。我特别关注的是作者如何处理那些经典的电磁学理论，比如法拉第定律、安培定律，以及最终统一这一切的麦克斯韦方程组。我期待它能以一种清晰、逻辑严谨的方式呈现这些核心内容，并且在解释原理的同时，也能穿插一些相关的应用和前沿进展，让我在学习理论的同时，也能感受到这门学科的生命力。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，拿到这本《电磁场与电磁波（第4版）》后，我首先是被它印刷质量和装帧设计所折服。那种纸张的触感、墨水的清晰度，都传递着一种高品质的学术书籍应有的严谨。书本的版式设计也非常合理，字体大小、行间距都恰到好处，长时间阅读也不会感到疲劳。作为一个对物理学怀有敬畏之心的学生，我一直觉得电磁学是物理学中一个既重要又充满挑战的领域。它不像力学那样直观，也不像热学那样贴近生活，很多概念都显得比较抽象。然而，电磁学又是现代科技的基石，从电力到通信，从医学影像到天文学观测，无不渗透着电磁学的原理。所以，这本书对我来说，不仅仅是一本教科书，更像是一把解锁现代科技密码的钥匙。我迫不及待地想通过这本书，去理解那些复杂的电磁现象背后的统一规律，去探究那些神秘的电磁波是如何在时空中穿梭，又是如何承载着信息，构建起我们这个信息爆炸的时代。虽然我预见到在学习过程中会有不少难点，但看到书中丰富的插图和详细的推导过程，我就充满了信心。我期待着能够在这本书的指引下，一点点攻克那些理论上的堡垒，最终能够真正地理解和掌握这门博大精深的学科。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我首先被它的封面设计所吸引。那种沉静而富有科技感的风格，立刻勾起了我对物理学的好奇心。我一直认为，电磁学是现代科学技术发展中最具革命性的领域之一，它为我们揭示了物质世界运行的根本规律，并催生了无数改变人类生活方式的创新。从电力驱动的工业革命，到如今信息爆炸的数字时代，电磁学的应用无处不在，但其背后的理论体系却常常显得晦涩难懂。我希望这本书能够成为一座桥梁，连接起那些抽象的数学公式和生动的物理现象。我特别期待书中能够详细介绍麦克斯韦方程组的推导过程和物理意义，以及电磁波的产生、传播、反射、折射等一系列重要特性。同时，我也希望能够通过这本书，了解到电磁学在现代工程技术中的具体应用，例如微波通信、光学器件、甚至新能源技术等，从而更深刻地理解这门学科的价值和魅力。我相信，一本优秀的教科书，不仅能传授知识，更能激发学习者的探索精神，而这正是我对这本书的期待。

评分☆☆☆☆☆

看到这本《电磁场与电磁波（第4版）》的时候，我脑海中立刻浮现出大学时代埋头苦读的场景。那时的我，对于电磁学总是有一种又爱又怕的情感。爱它解释了世界运行的许多基本原理，怕它那些复杂的数学推导和抽象的概念。然而，随着科技的飞速发展，我越来越意识到，在这个信息时代，对电磁学的理解是多么重要。无论是通信技术、新能源，还是人工智能，都离不开对电磁现象的深入洞察。所以，当我拿到这本厚重的著作时，我感到非常欣慰，它似乎是为我这样的“迟到者”准备的。我尤其期待书中有关于电磁波的传播特性、能量传输以及与物质相互作用的详细阐述。毕竟，正是这些神奇的波，将信息传递到世界各地，也为我们带来了光明与能量。我希望这本书能够以一种循序渐进的方式，从基本概念出发，逐步深入到复杂的理论，并尽可能地提供一些直观的解释和实际的例子，帮助我这个曾经的“小白”能够重新燃起对电磁学的热情，并真正地理解其精髓。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我拿到手里的时候，就被它厚重的质感和封面设计吸引了。封面上那个简洁而富有力量的电磁波图形，仿佛预示着即将踏入一个深邃而迷人的科学世界。翻开第一页，扑面而来的是那种严谨而清晰的学术风格，字里行间透着一股沉甸甸的知识分量。我一直对物理学中的电磁现象抱有浓厚的兴趣，尤其是那些看似虚无缥缈却又无处不在的电磁波，它们究竟是如何产生、传播，又如何影响着我们生活的方方面面？这本书的出现，就像为我打开了一扇通往这些奥秘的大门。尽管我还没有完全深入到每一个公式和定理的细节中，但单从目录和前言来看，就足以感受到作者在知识体系构建上的用心良苦。从基础的电荷、电场、磁场概念，到麦克斯韦方程组这样的大杀器，再到电磁波的辐射、传播、接收，整个逻辑链条梳理得井井有条，让人有一种循序渐进、逐步领略高等物理魅力的期待。我尤其喜欢它在一些概念的引入上，往往会结合一些生动的实例，比如从静电力的基本原理讲到日常生活中的静电现象，这样的处理方式，极大地降低了理解门槛，让抽象的理论变得更加触手可及。我相信，在接下来的阅读过程中，我会逐渐掌握那些深刻的物理规律，并对电磁学的世界有更全面、更深刻的认识。