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引言 1

1.电磁现象的研究·电磁场理论的建立 1

2.场的描述 2

3.电磁场学科与电磁场工程 3

4.课程体系与内容的考虑 4

第1章 电磁场的数学物理基础 6

1.1电磁场物理模型的构成 6

1.1.1电磁场的基本物理量——源量和场量 7

1.1.2电磁场中的媒质及其电磁性能参数 11

1.2矢量分析 12

1.2.1矢量代数 12

1.2.2坐标系统 15

1.2.3矢量积分 15

1.2.4标量场的梯度 19

1.2.5矢量场的散度 21

1.2.6矢量场的旋度 22

1.3场论基础 25

1.3.1散度定理 25

1.3.2斯托克斯定理 26

1.3.3无散场与无旋场 27

1.3.4亥姆霍兹定理 28

1.4电磁场的基本规律——麦克斯韦方程组 30

1.4.1电磁感应定律 30

1.4.2全电流定律 35

1.4.3麦克斯韦方程组 39

习题 41

提要 43

第2章 静态电磁场Ⅰ：静电场 48

2.1基本方程与场的特性 48

2.1.1静电场的基本方程 49

2.1.2真空中的高斯定理·静电场的有散性 50

2.1.3静电场的无旋性 51

2.2自由空间中的电场 52

2.2.1自由空间中的E和？ 52

2.2.2场分布：基于场量E的分析 54

2.2.3场分布：基于位函数？的分析 59

2.2.4电场线和等位面（线） 62

2.3导体和电介质 64

2.3.1静电场中的导体 65

2.3.2静电场中的电介质·电介质的极化 65

2.4电介质中的电场 68

2.4.1电介质中的高斯定理 68

2.4.2介电常数·击穿场强 69

2.4.3不同媒质分界面上的边界条件 73

2.5边值问题 77

2.5.1数学模型——边值问题 78

2.5.2直接积分法 79

2.5.3分离变量法 81

2.5.4静电场解的唯一性 88

2.6镜像法 89

2.6.1点电荷与无限大接地导电平面系统的电场 90

2.6.2电轴与无限大接地导电平面系统的电场 91

2.6.3电轴法 94

2.6.4点电荷与无限大介质平面系统的电场 96

2.6.5点电荷与导体球系统的电场 97

2.7数值计算方法——有限差分法 100

2.7.1引言 101

2.7.2差分与差商 101

2.7.3有限差分法（FDM） 103

2.8电容·部分电容 107

2.8.1两导体系统的电容 108

2.8.2多导体系统的电荷与电位·部分电容 109

2.8.3静电屏蔽 112

2.9静电场能量 113

2.9.1带电体系统中的静电场能量 114

2.9.2静电能量的分布及其分布密度 115

2.10电场力 117

习题 120

提要 127

第3章 静态电磁场Ⅱ：恒定电流的电场和磁场 131

3.1恒定电场的基本方程与场的特性 131

3.1.1恒定电场的基本方程·无散、无旋场 132

3.1.2电功率·电动势 134

3.1.3不同媒质分界面上的边界条件 135

3.2恒定电场与静电场的比拟·接地系统 138

3.2.1静电比拟 138

3.2.2接地电阻 140

3.2.3跨步电压 143

3.3恒定磁场的基本方程与场的特性 144

3.3.1恒定磁场的基本方程 144

3.3.2真空中的安培环路定律·恒定磁场的有旋性 145

3.3.3磁通连续性原理·恒定磁场的无散性 146

3.3.4毕奥-萨伐尔定律 146

3.4自由空间中的磁场 147

3.4.1场分布：基于场量B的分析 148

3.4.2场分布：基于矢量磁位A的分析 154

3.4.3场分布：基于标量磁位？m的分析 162

3.4.4磁场线 164

3.5媒质中的磁场 166

3.5.1媒质磁化 166

3.5.2磁场强度H·一般形式的安培环路定律 169

3.5.3不同媒质分界面上的边界条件 171

3.5.4场分布：基于场量H的分析；边值问题；镜像法 173

3.6电感 180

3.6.1自感 180

3.6.2互感 183

3.6.3线形回路的电感 184

3.7磁场能量 187

3.7.1载流回路系统中的磁场能量 187

3.7.2磁场能量的分布及其分布密度 189

3.8磁场力 191

习题 195

提要 201

第4章 动态电磁场Ⅰ：基本理论与准静态电磁场 208

4.1动态电磁场的基本方程与边界条件 208

4.1.1动态电磁场的基本方程 208

4.1.2动态电磁场的边界条件 209

4.2时谐电磁场 212

4.2.1时谐电磁场的复数表示 212

4.2.2有损媒质的复数表示 213

4.3电磁场能量·坡印廷定理 214

4.4电磁位 217

4.4.1电磁位·洛伦兹规范 218

4.4.2非齐次波动方程 219

4.4.3电磁位的积分解 219

4.5准静态电磁场 223

4.5.1电准静态场与磁准静态场 224

4.5.2导电媒质中自由电荷的弛豫过程 227

4.5.3导电媒质中的磁扩散·磁屏蔽 230

4.5.4集肤效应·涡流 236

习题 243

提要 245

第5章 动态电磁场Ⅱ：电磁辐射与电磁波 249

5.1电磁辐射 249

5.1.1电偶极子的电磁场 250

5.1.2近场与远场 250

5.1.3方向图 252

5.1.4线天线与天线阵 254

5.1.5天线的互易性 257

5.1.6电磁波频谱 258

5.2理想介质中的均匀平面电磁波 259

5.2.1波动方程及其解 260

5.2.2均匀平面电磁波的物理意义 261

5.2.3波矢量 262

5.3均匀平面电磁波的反射与透射 264

5.3.1反射定律与透射定律 264

5.3.2反射系数与透射系数 266

5.3.3垂直入射电磁波的反射与透射 268

5.4琼斯矢量和琼斯矩阵 273

5.4.1琼斯矢量 273

5.4.2波的极化 273

5.4.3琼斯矩阵 276

5.4.4均匀平面电磁波在各向异性介质中的传播 277

5.5有损媒质中的均匀平面电磁波 280

5.5.1波动方程及其解 280

5.5.2传播系数与波阻抗 281

5.5.3低损耗介质情况 282

5.5.4良导体情况 282

5.5.5电磁屏蔽 284

5.6导引电磁波 286

5.6.1均匀传输线 287

5.6.2平行板波导 289

5.6.3矩形波导与谐振腔 295

习题 298

提要 300

第6章 工程电磁场应用专题 307

6.1电磁场数值分析 307

6.1.1电磁场数值分析的任务和内容 308

6.1.2有限元法 308

6.1.3时域有限差分法 313

6.1.4优化模拟电荷法 317

6.2电磁场逆问题·优化算法 318

6.2.1优化算法 319

6.2.2计算实例 323

6.3电磁探测·无损检测 326

6.3.1电法勘探 327

6.3.2电法测井 329

6.3.3感应测井 330

6.3.4探地雷达 332

6.3.5无损检测 334

6.4电磁环境与电磁兼容技术 337

6.4.1电磁环境与电磁骚扰源 337

6.4.2电磁干扰的传播途径 338

6.4.3电磁干扰的抑制技术 339

6.4.4电磁兼容测量场所 340

6.4.5电磁兼容标准 343

6.5生物电磁场 343

6.5.1生物系统的电磁特性 344

6.5.2人体电磁场 345

6.5.3应用概况 346

6.6磁悬浮技术 346

6.7电场和磁场的光学测量法 350

6.7.1电场强度的测量 350

6.7.2磁感应强度的测量 352

6.7.3测量信号的检测 353

附录 355

附录一 坐标系统 355

附录二 矢量分析公式 357

附录三 部分材料的参数和物理常数 359

附录四 有限差分法（FDM）计算程序 361

习题答案 364

索引 374

参考书目 378