工程电磁场原理 第3版2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

工程电磁场原理 第3版PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

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16

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23

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29

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31

1.4.2 全电流定律36

1.4.3 麦克斯韦方程组40

习题42

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ψ52

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ψ的分析60

2.2.4 电场线和等位面（线）63

2.3 导体和电介质66

2.3.1 静电场中的导体66

2.3.2 静电场中的电介质·电介质的极化66

2.4 电介质中的电场69

2.4.1 电介质中的高斯定理70

2.4.2 介电常数·击穿场强70

2.4.3 不同媒质分界面上的边界条件75

2.5 边值问题79

2.5.1 数学模型——边值问题79

2.5.2 直接积分法81

2.5.3 分离变量法83

2.5.4 静电场解的唯一性94

2.6 镜像法96

2.6.1 点电荷与无限大接地导电平面系统的电场96

2.6.2 电轴与无限大接地导电平面系统的电场98

2.6.3 电轴法100

2.6.4 点电荷与无限大介质平面系统的电场103

2.6.5 点电荷与导体球系统的电场104

2.7 数值计算方法——有限差分法108

2.7.1 引言108

2.7.2 差分与差商109

2.7.3 有限差分法（FDM）110

2.8 电容·部分电容115

2.8.1 两导体系统的电容115

2.8.2 多导体系统的电荷与电位·部分电容117

2.8.3 静电屏蔽120

2.9 静电场能量121

2.9.1 带电体系统中的静电场能量122

2.9.2 静电能量的分布及其分布密度123

2.10 电场力125

2.11 工程应用示例129

2.11.1 分裂导线系统129

2.11.2 避雷线（架空地线）131

2.11.3 屏蔽电极132

习题134

提要141

第3章 静态电磁场Ⅱ：恒定电流的电场和磁场145

3.1 恒定电场的基本方程与场的特性145

3.1.1 恒定电场的基本方程·无散、无旋场146

3.1.2 电功率·电动势148

3.1.3 不同媒质分界面上的边界条件149

3.2 恒定电场与静电场的比拟·接地系统152

3.2.1 静电比拟152

3.2.2 接地电阻154

3.2.3 跨步电压157

3.3 恒定磁场的基本方程与场的特性158

3.3.1 恒定磁场的基本方程158

3.3.2 真空中的安培环路定律·恒定磁场的有旋性159

3.3.3 磁通连续性原理·恒定磁场的无散性160

3.3.4 毕奥-萨伐尔定律160

3.4 自由空间中的磁场161

3.4.1 场分布：基于场量B的分析162

3.4.2 场分布：基于矢量磁位A的分析168

3.4.3 场分布：基于标量磁位ψm的分析176

3.4.4 磁场线178

3.5 媒质中的磁场180

3.5.1 媒质磁化181

3.5.2 磁场强度H·一般形式的安培环路定律183

3.5.3 不同媒质分界面上的边界条件185

3.5.4 场分布：基于场量H的分析；边值问题；镜像法187

3.6 电感195

3.6.1 自感195

3.6.2 互感198

3.6.3 线形回路的电感200

3.7 磁场能量203

3.7.1 载流回路系统中的磁场能量203

3.7.2 磁场能量的分布及其分布密度205

3.8 磁场力207

3.9 工程应用示例214

3.9.1 电磁探测214

3.9.2 电机的齿槽结构218

3.9.3 磁悬浮技术220

习题223

提要229

第4章 动态电磁场Ⅰ：基本理论与准静态电磁场236

4.1 动态电磁场的基本方程与边界条件236

4.1.1 动态电磁场的基本方程236

4.1.2 动态电磁场的边界条件237

4.2 时谐电磁场240

4.2.1 时谐电磁场的复数表示240

4.2.2 有损媒质的复数表示241

4.3 电磁场能量·坡印廷定理242

4.4 电磁位246

4.4.1 电磁位·洛伦兹规范246

4.4.2 非齐次波动方程247

4.4.3 电磁位的积分解248

4.5 准静态电磁场252

4.5.1 电准静态场与磁准静态场253

4.5.2 导电媒质中自由电荷的弛豫过程256

4.5.3 导电媒质中的磁扩散·磁屏蔽259

4.5.4 集肤效应·涡流266

4.6 工程应用示例273

4.6.1 多股并列导线的组合、换位274

4.6.2 远场涡流检测技术278

4.6.3 感应加热280

习题284

提要287

第5章 动态电磁场Ⅱ：电磁辐射与电磁波291

5.1 电磁辐射291

5.1.1 电偶极子的电磁场292

5.1.2 近场与远场292

5.1.3 方向图294

5.1.4 线天线与天线阵296

5.1.5 天线的互易性299

5.1.6 电磁波频谱300

5.2 理想介质中的均匀平面电磁波301

5.2.1 波动方程及其解302

5.2.2 均匀平面电磁波的物理意义303

5.2.3 波矢量304

5.3 均匀平面电磁波的反射与透射306

5.3.1 反射定律与透射定律306

5.3.2 反射系数与透射系数308

5.3.3 垂直入射电磁波的反射与透射310

5.4 琼斯矢量和琼斯矩阵315

5.4.1 琼斯矢量315

5.4.2 波的极化315

5.4.3 琼斯矩阵318

5.4.4 均匀平面电磁波在各向异性介质中的传播319

5.5 有损媒质中的均匀平面电磁波322

5.5.1 波动方程及其解322

5.5.2 传播系数与波阻抗323

5.5.3 低损耗介质情况324

5.5.4 良导体情况324

5.5.5 电磁屏蔽326

5.6 导引电磁波328

5.6.1 均匀传输线329

5.6.2 平行板波导331

5.6.3 矩形波导与谐振腔337

5.7 工程应用示例340

5.7.1 电磁环境与电磁兼容技术340

5.7.2 生物电磁场347

5.7.3 感应测井技术349

5.7.4 探地雷达350

5.7.5 电场和磁场的光学测量法352

习题356

提要358

第6章 电磁场数值分析与综合专题导引364

6.1 电磁场数值分析364

6.1.1 电磁场数值分析的任务和内容364

6.1.2 有限元法366

6.1.3 时域有限差分法369

6.1.4 优化模拟电荷法374

6.2 电磁场逆问题的数值分析375

6.2.1 优化算法376

6.2.2 计算实例381

附录384

附录一 坐标系统384

附录二 矢量分析公式386

附录三 部分材料的参数和物理常数388

附录四 有限差分法（FDM）计算程序390

附录五 贝塞尔函数392

附5.1 第一类和第二类贝塞尔函数的定义，及其相关函数曲线之图示392

附5.2 第一类和第二类变形贝塞尔函数的定义，及其相关函数曲线之图示394

习题答案395

索引405

参考书目409