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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