電磁場導論
定 價:28 元
叢書名:普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材
《電磁場導論》共分八章,主要內容包括電磁場的物理基礎、靜電場、恒定電場、恒定磁場、時變電磁場、準靜態(tài)電磁場、平面電磁波、均勻傳輸線等。 《電磁場導論》符合高等學校電磁場課程教學基本要求,每章附有按知識點分類的習題,例題和插圖較多。
1.為了適應21世紀高等教育教學改革,進一步拓寬專業(yè)、加強基礎、縮減學時、提高綜合素質和能力培養(yǎng)的要求,筆者總結多年來在電磁場理論教學的實踐經驗和教學改革的研究成果,編寫了本書。
2.本教材內容精煉,重視培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的學風,有緊扣課堂教學內容的例題70多道,每章后附有一定數量的習題,并按知識點分類以便師生選用。本書正文、例題和習題共有插圖200多幅,有利于學生理解抽象的電磁場問題。
電磁場理論是高等學校工科相關專業(yè)的一門重要技術基礎課,也是一些交叉學科的生長點和新型邊緣學科的發(fā)展基礎。本課程的主要任務是在學過《大學物理》電磁學的基礎上,以《工程數學》的矢量分析和場論為工具,進一步研究電磁場的基本規(guī)律,培養(yǎng)學生的邏輯推理和科學思維能力,使學生能用“場”的觀點定性分析判斷電磁現象,掌握計算簡單電磁場問題的基本方法,為進一步學習后續(xù)課程奠定堅實、寬厚的基礎。 為了適應21世紀高等教育教學改革,進一步拓寬專業(yè)、加強基礎、縮減學時、提高綜合素質和能力培養(yǎng)的要求,筆者總結多年來在電磁場理論教學的實踐經驗和教學改革的研究成果,編寫了本書。 本書共分八章,在編寫體系上的特點是,首先在第一章簡要回顧在《大學物理》中已學過的電磁場基本物理量的定義和電磁場基本實驗定律(庫侖定律、安培力定律和法拉第電磁感應定律),以及麥克斯韋關于位移電流的假設,及其總結歸納的電磁場普遍規(guī)律——麥克斯韋方程組的積分形式,以便省略不講或用較少學時復習;重點內容為第二~八章,分別討論靜電場、恒定電場、恒定磁場、時變電磁場、準靜態(tài)場、平面電磁波和均勻傳輸線。這樣既保持電磁場理論的系統(tǒng)性和完整性,又避免內容重復、浪費學時。 本教材在教學內容和方法上的特點是,當首次引入“散度”和“旋度”概念時,不是直接套用“矢量分析和場論”中的數學定理,而是采用靜電場的基本方程積分形式取極限的方法,較為形象地推導出散度方程和旋度方程,并根據其物理意義進一步反推出高斯散度定理和斯托克斯定理。這樣在后續(xù)幾章應用這兩個定理推導恒定電場、恒定磁場和時變電磁場的散度方程和旋度方程時,就不再抽象、難懂,而變得容易理解了。對于邊值問題的求解,重點介紹通過不定積分求解簡單的一維泊松方程、拉普拉斯方程問題和基于“唯一性定理”的電軸法、鏡像法。對于根據電荷或電流分布求電場和磁場的積分公式,只是簡要提及以避免分散學生注意力,影響學習掌握新概念和新方法。對于傳統(tǒng)的分離變量法和現代的數值計算法將另行開設選修課。 本書由山東大學電氣工程學院孟昭敦主編,第一、二、七、八章由孟昭敦執(zhí)筆,第五、六章由梁振光執(zhí)筆,第三、四章由仲慧執(zhí)筆。本書承蒙華北電力大學王澤忠教授審閱,得到山東大學出版基金委員會的資助,在編寫過程中得到山東大學電工基礎教研室老師們的大力支持,參考了許多國內外相關教材和資料,在此一并表示衷心的感謝。限于編者的水平,本書定有不妥之處,歡迎使用本書的師生和其他讀者批評指正。
前言第一章 電磁場的物理基礎1-1 電荷密度與電流密度1-2 電場強度與電位移矢量1-3 磁感應強度與磁場強度1-4 電磁場基本方程組習題一第二章 靜電場2-1 基本方程及其微分形式2-2 電位與電位梯度2-3 靜電場的邊值問題2-4 鏡像法與電軸法2-5 多導體系統(tǒng)的部分電容2-6 電場能量和電場力習題二第三章 恒定電場3-1 導電媒質中的恒定電場3-2 恒定電場的邊值問題3-3 靜電比擬3-4 電導與接地電阻習題三第四章 恒定磁場4-1 基本方程及其微分形式4-2 標量磁位4-3 矢量磁位4-4 磁場中的鏡像法4-5 電感4-6 磁場能量與磁場力4-7 磁路及其計算習題四第五章 時變電磁場5-1 電磁場基本方程組5-2 坡印亭定理與坡印亭矢量5-3 動態(tài)位及其波動方程5-4 正弦電磁場5-5 電磁輻射習題五第六章 準靜態(tài)電磁場6-1 電準靜態(tài)場6-2 磁準靜態(tài)場6-3 集膚效應與鄰近效應6-4 渦流損耗與電磁屏蔽6-5 電路定律和交流阻抗習題六第七章 平面電磁波7-1 電磁場波動方程7-2 理想介質中的均勻平面波7-3 導電媒質中的均勻平面波7-4 均勻平面電磁波的正入射習題七第八章 均勻傳輸線8-1 無損耗均勻傳輸線方程8-2 無損耗均勻傳輸線的傳輸特性8-3 有損耗均勻傳輸線8-4 無損耗傳輸線的反射與透射8-5 無損耗傳輸線的人端阻抗習題八附錄A 電磁量及其國際制單位附錄B 微分算子與矢量運算參考文獻