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| 編輯推薦： |
这是一本电类专业的技术基础课教材，叙述宏观电磁场的基本理论。这个理论是基础性的，具有强大的生命力，它的重要性并不会随着时间的推移而减弱，反而会随着时间的推移而增强。
本书特点
?按历史的发展顺序建立理论框架；
?公式推导详尽，重要的表达式均有来龙去脉；
?含110多道完整解出的例题、240余幅插图等资源；
?重视电磁学发展史的学习；
?加强经典电磁场理论与现代科学技术的联系；
?公理化叙述，展现电磁场理论的完美与统一。
本书语言流畅，概念准确，清晰易懂，凡学过高等数学的读者都能阅读。对于那些愿意花点时间学好电磁场基本理论的读者来说，阅读本书是一个合适的选择。
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| 內容簡介： |
《电磁场》是一本电磁场理论入门书。全书阐述宏观电磁场的基本概念、基本规律和基本分析方法，内容包含矢量分析、静电场、稳恒电场、稳恒磁场、时变电磁场、电磁波的传播、电磁波的辐射、超导电磁场。各章后有小结和习题，书后附有矢量分析公式、名词索引和参考文献等。
來源：香港大書城megBookStore,http://www.megbook.com.hk
《电磁场》可作为高等学校电气类专业和电子信息类专业的本科生教材，也可供其他有关专业师生和工程技术人员阅读。
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| 目錄：
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配套资源
绪论
0．1什么是电磁场
0．2电磁场理论的作用
0．3电气发展简史
0．4学习电磁场理论的几点建议
0．5本书主要内容
0．6学时分配
第1章矢量分析
1．1场的描述
1．1．1场的定义
1．1．2场量表示法
1．1．3几种常见的典型场
1．2场的图形表示
1．2．1等值面
1．2．2矢量线
1．2．3箭头图
1．3标量场的梯度
1．4矢量场的散度
1．5矢量场的旋度
1．6边界条件
1．6．1导出思路
1．6．2法向分量边界条件
1．6．3切向分量边界条件
1．7标量位和矢量位
1．7．1引入位函数的理论根据
1．7．2对场域的要求
1．7．3壁障面
1．8矢量场解的唯一性定理
小结
习题
第2章静电场
2．1真空中的电场强度
2．1．1电荷
2．1．2库仑定律
2．1．3静电力的叠加原理
2．1．4电场强度的引入
2．1．5电场强度的散度和旋度
2．2真空中的电位
2．2．1电位的引入与方程
2．2．2由电场强度求电位
2．2．3由电荷求电位
2．2．4由电位求电压
2．2．5静电位能
2．3真空中的电偶极子
2．3．1预备知识
2．3．2电偶极子的电场
2．3．3外电场中的电偶极子
2．4电介质中的静电场
2．4．1电介质的极化
2．4．2极化电荷产生的电场
2．4．3电介质中电场的方程
2．4．4线性电介质的本构关系和泊松方程
*2．4．5线性电介质在电场中的受力
2．5静电场的边界条件
2．5．1电通密度的边界条件
2．5．2电场强度的边界条件
2．5．3导体与电介质的交界面的边界条件
2．5．4无限远条件
2．5．5关于边界条件记法的说明
2．6静电场解的唯一性定理
2．7静电场问题的求解
2．7．1求解方法简介
2．7．2镜像法
2．7．3分离变量法
2．8电场能量
2．8．1电场能量的一般表达式
2．8．2线性电介质中的电场能量
2．9多导体系统的电容
2．9．1静电孤立导体系统
2．9．2电容
2．9．3部分电容
2．10电场力
2．10．1用电场强度定义式计算电场力
2．10．2用虚位移原理计算电场力
小结
习题
第3章稳恒电场
3．1电流
3．2连续性方程
3．3欧姆定律的微分形式
3．4导体中自由电荷的分布
3．5稳恒电场的性质
3．5．1稳恒电场的分布
3．5．2稳恒电流的分布
3．5．3电动势
3．6稳恒电场的边值问题
3．6．1稳恒电场的方程
3．6．2稳恒电场的边界条件
3．6．3稳恒电场的电位边值问题
3．7稳恒电场与静电场的相似性
3．7．1静电比拟
3．7．2电容与电阻的乘积
3．8绝缘电阻和接地电阻
3．8．1绝缘电阻
3．8．2接地电阻
*3．9测量电阻率的四电极法
3．9．1测量方法
3．9．2测量原理
3．9．3关于四电极法的说明
小结
习题
第4章稳恒磁场
4．1真空中的磁通密度
4．1．1安培力定律
4．1．2毕奥萨伐尔定律
4．1．3磁通密度的散度和旋度
4．2真空中的磁偶极子
4．2．1磁偶极子的磁场
4．2．2外磁场中的磁偶极子
4．2．3磁偶极子与电偶极子的性质对比
4．3磁介质中的稳恒磁场
4．3．1磁介质的磁化
4．3．2磁介质中磁场的方程
4．3．3磁化率
*4．3．4线性磁介质在磁场中的受力
4．3．5无限大线性均匀磁介质中磁场的计算
4．3．6边界条件
4．4磁矢位和磁标位
4．4．1磁矢位方程和边界条件
4．4．2磁标位方程和边界条件
4．5磁场能量
4．5．1磁场能量的一般表达式
4．5．2线性磁介质中的磁场能量
4．5．3空气中磁场能量密度与电场能量密度的对比
4．6磁滞回线
4．6．1磁滞现象
4．6．2磁滞损耗
4．6．3磁导率
4．6．4退磁曲线
4．7电感
4．7．1自感
4．7．2互感
4．7．3用磁场能量计算电感
4．7．4关于电感的说明
4．8磁场力
4．8．1用安培力定律计算磁场力
4．8．2用虚位移原理计算磁场力
小结
附注4A地磁场
附注4B寻找下落不明的忆阻器
附注4C磁悬浮
习题
第5章时变电磁场
5．1法拉第感应定律
5．2麦克斯韦方程组的建立
5．2．1微分形式的麦克斯韦方程组
5．2．2积分形式的麦克斯韦方程组
5．2．3本构关系
5．2．4边界条件
5．2．5关于麦克斯韦方程组的说明
5．3坡印亭定理
5．3．1电磁场能量与电磁功率
5．3．2坡印亭定理的导出
5．3．3坡印亭定理表达式中各项的物理解释
5．3．4坡印亭矢量的应用
5．4时谐电磁场
5．4．1场量采用正弦波的优点
5．4．2相量法
5．4．3相量形式的麦克斯韦方程组和边界条件
5．4．4复坡印亭矢量
5．5涡流电磁场
5．5．1涡流
5．5．2导体内位移电流与涡流的对比
5．5．3涡流电磁场的时域方程
5．5．4涡流电磁场的频域方程
5．6半无限导体内的时谐涡流电磁场
5．6．1半无限导体内电磁场的表达式和趋肤效应
5．6．2电场能量密度和磁场能量密度
5．6．3平均能流密度
5．6．4时谐涡流电磁场的分布特点
5．7平板导体内的时谐涡流电磁场
5．7．1平板导体内电磁场的表达式
5．7．2涡流损耗密度
5．7．3特例
*5．8载流长直圆柱导体内的时谐电磁场
5．8．1圆柱导体内的场分布
5．8．2圆柱良导体的内阻抗
5．8．3特例
*5.9平板导体内电磁场的扩散
5.9.1问题的提出
5.9.2数学模型的建立
5.9.3电磁场表达式
5.9.4检测线圈的感应电压
小结
附注5A铁磁质中的4类损耗能否相加
附注5B脉冲电磁场
习题
第6章电磁波的传播
6．1理想介质中电磁波的方程
6．1．1波动方程
6．1．2亥姆霍兹方程
6．1．3时谐电磁波的分类
6．2均匀平面电磁波的基本性质
6．2．1直角坐标系中亥姆霍兹方程的解
6．2．2空间特性
6．2．3相速、周期和波长
6．2．4波阻抗
6．3均匀平面电磁波的偏振
6．3．1为什么选电场强度为偏振矢量
6．3．2偏振波的3种形态
*6．3．3偏振波的空间曲线
6．3．4偏振波的应用
6．4介质边界面上电磁波的反射与折射
6．4．1基本概念
6．4．2反射与折射定律
6．4．3菲涅耳公式
6．4．4从光密介质到光疏介质的全反射
6．5导体中平面电磁波的传播
6．5．1导体中电磁场的平面波解
6．5．2平面电磁波垂直入射到导体表面
6．5．3色散
6．6波导管中电磁波的传播
6．6．1电磁波的定向传播
6．6．2金属波导管的电磁场边值问题
6．6．3矩形金属波导管内电磁波的一般表达式
6．6．4矩形金属波导管内电磁波的传播特性
小结
附注6A微波的特点
附注6B微波加热
习题
第7章电磁波的辐射
7．1电磁辐射的特性
7．1．1场源和辐射
7．1．2电磁辐射的描述
7．1．3载流导体产生电磁辐射的条件
7．1．4场量随距离的衰减
7．2时变场的磁矢位和电标位
7．2．1位函数的引入
7．2．2库仑规范和洛伦茨规范
7．2．3时域推迟位
7．2．4频域推迟位
7．3电偶极子的辐射
7．3．1电偶极子的电磁场
7．3．2电偶极子的近区电磁场
7．3．3电偶极子的远区电磁场
7．3．4电偶极子的辐射特性
7．4磁偶极子的辐射
7．4．1磁偶极子的电磁场
7．4．2磁偶极子的远区电磁场
7．4．3磁偶极子的辐射特性
*7．5对称细直天线的辐射
7．5．1天线中的电流
7．5．2远区电磁场
7．5．3辐射特性
小结
附注7A赫兹实验
附注7B频率及单位
附注7C无方向性天线不存在
附注7D电磁场与人体的相互作用
习题
第8章超导电磁场
8．1超导体的基本电磁现象
8．1．1温度的认识
8．1．2零电阻性
8．1．3完全抗磁性
8．1．4第一类超导体和第二类超导体
*8．1．5第二类超导体的磁化曲线
8．2超导体的唯象理论
8．2．1二流体模型和电磁场方程组
8．2．2伦敦第一方程
8．2．3伦敦第二方程
8．2．4类磁通守恒
8．2．5边界条件
8．2．6关于伦敦理论的说明
*8．3稳恒磁场中的超导球
8．3．1边值问题的建立
8．3．2超导球外的磁场分布
8．3．3超导球内的电流分布
8．3．4超导球内的磁场分布
8．3．5中间态
8．4超导体的应用
小结
习题
附录
附录A矢量分析公式
附录Bδ函数
附录C二维拉普拉斯方程的通解
附录D希腊字母及读音
附录E材料的电磁参数
附录F电磁波的波段
名词索引
参考文献
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| 內容試閱：
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笔者从1989年起断断续续给本科生讲授电磁场课，虽然电磁场基本规律并不多，但要讲清楚却不容易，需要投入大量时间和精力。这些年来，在有课的学期，上课前反复修改讲稿，一直修改到要上课时为止，下课后想着如何讲好下次课，整个学期都处于对教学问题的思考中。时间在这样年复一年的循环中不知不觉地过去了。与此同时，我对这门课渐渐地积累了一些心得，有了心得就想与人交流。在这种情况下，整理以往讲稿，于2008年和2010年分别出版了《电磁场》和《电磁场》（第2版）。此后这些年，根据读者意见和我的教学体会对原书又进行了全面的修改和补充，改正了一些错误，重写了阐述不够清楚的地方，加强了经典电磁场理论与现代科学技术的联系。修订结果已与原书有较大差别，于是重新投稿，出版了这本《电磁场》。
写作过程是一个创作过程，每当一个难点被自己认为表达清楚了，而且道人所未道时，一种喜悦的心情便油然而生。表面上看这本书是写给初学者的，但从实际效果看是写给我自己的，这个过程使我对电磁场理论有了进一步的理解，可用“我注六经、六经注我”来形容，这是写作本书的一个收获。
本书的写作目标是打造成具有微积分知识的本科生能看得懂、学得会的一本教材，指导思想如下。
(1) 重视数学推导。电磁场教材中的数学推导少些好还是详细些好？有人觉得数学推导少些、符号少些，读起来会轻松，似乎容易懂，但那是假象和错觉。电磁场理论的精髓都隐藏在数学表达式中，不借助数学推导，我们能真正理解的物理规律究竟有多少？电磁场理论中最富有学术价值的，恰恰是那些清晰而美妙的推导过程。数学推导详细的教材，能够通过逻辑关系把物理内涵清楚而直观地表达出来，相当于把电磁场理论的内核剖开给读者看，这是学习电磁场理论最可靠和最有效的方法。如果只知道结果，而不知道导出这个结果的出发点，不知道它的假设条件，不知道推导过程的来龙去脉，就不能真正掌握这门课，应用中就容易出错。我们常说，要从根源上考虑问题和解决问题。从问题的前提条件和基本定律出发，不跳跃，不省略，详细给出推导过程，叙述清楚前因后果，可能这就是从根源上着手了吧。
(2) 尽力叙述清楚基本概念和原理。根据笔者自己的读书体会，有3点措施有助于实现这个目标。一是例题多一些。例题的作用是帮助读者理解概念，学会分析方法，同时还能了解电磁场理论的用处。电磁场理论发展到今天，大多数电磁场问题的求解都形成了固定“套路”，多看例题，慢慢地就学会了，相应地理解便会深入一些。一般来说，一个电磁场问题如果不能定量分析，就说明我们对这个问题还没有真正了解。为了能定量分析，作为初学者，多“临摹”例题是一种有效的学习方法。学习始于模仿。基于这个认识，书中精选110多道例题，并给出了详细的求解过程。二是示意图多一些。电磁场理论是用数学描述的，比较抽象，对不易理解的问题，配上有自明性的插图或动画，往往能使问题直观，让阅读变得轻松，因此书中配有240余幅示意图和10多个视频（扫描书中对应的二维码即可观看）。三是说明的文字多一些。说明文字简略的教材，反复阅读可能还是不明白，表面上看似乎简单，实际上并不容易理解。对一些重要的公式要有文字解释，公式不会“说话”，它背后隐藏的原理需要用语言文字把它“点”出来。对于一些重要知识，要从多个角度给予说明，这样才有可能把问题说清楚。虽然实现以上3点会增加书的篇幅，使书变厚，但换来的是学习难度下降，利于自学，权衡下来还是值得的。
(3) 重视电磁学发展史的学习。笔者认为，了解电磁场概念的产生和发展对掌握这些概念很有帮助，所以本书重视历史知识的学习。希望通过学习，读者可以了解电磁场理论是怎样一步一步建立起来的，增加兴趣，拓宽视野，同时消除难点，获得启发，并有助于解决基础理论与历史文化相互分离的问题。
(4) 重视叙述经典电磁场理论在当代社会的应用，用于开阔眼界，也为今后理解这些应用打下基础，主要的相关内容有： 位函数引入的理论基础，线性介质放入外场后的受力，磁悬浮的理论分析，正弦涡流的能量集中分布在1.5倍透入深度内的证明，平板导体内电磁场的扩散，铁磁质中4类损耗能够相加的论述，电磁波传播方向的确定，偏振波的空间曲线形状，基于圆偏振波的形成原理提出产生旋转电场和旋转磁场的方法，微波的特点，放射状时变电流不辐射电磁波的证明，电标位积分表达式的导出，不存在无方向性天线的论述，非理想第二类超导体的磁化曲线，如何判断一种材料是否为超导体等。
(5) 公理化叙述。虽然电磁场理论不同于数学，不可能完全公理化，但从公理化思想出发审视电磁场理论，可使叙述更加清晰，主次更加分明，有助于提纲挈领地理解电磁场理论。在大学开设的所有课程中，像电磁场课程这样前后联系紧密、逻辑推理严密的课程并不多。本书在建立基本定律之后，以此为基础逐步展开，循序渐进，自成体系，展现了电磁场理论的完美与统一，可使读者体会到逻辑的强大力量和电磁场理论的巨大威力，这是学习本门课程应有的收获。
本书初稿完成后，清华大学谈克雄教授、华中科技大学陈德智教授、苏州大学刘学观教授和北京航空航天大学李长胜副教授先后提出了许多宝贵意见。这些意见对本书的完善帮助很大，充分体现了他们的严谨学风和宽广胸怀。研究生杨勇、谢莉、张雯、霍晓云、毛雪飞、陈兴乐、辛伟、徐晋、常国桓、颜绍林、张敬因、原野、王琛、付剑津对本书都有贡献，他们或协助作图，或帮助整理书稿，或协助查找资料，或在我拿不定主意的时候请他们谈谈自己的看法； 书中视频由陈兴乐和颜绍林协助制作。听我课的历届本科生一字一句地阅读和推敲，对完善本书也起到了积极的促进作用。此外，本书写作还得到了许多专家不同形式的帮助，或建议，或鼓励，或提供文献，他们是华北电力大学崔翔教授、王泽忠教授、李琳教授、齐磊教授，清华大学袁建生教授，大连理工大学陈希有教授，中国科学院电工研究所刘国强研究员，西南交通大学朱峰教授、王家素教授、马光同教授，沈阳工业大学胡岩教授，华中科技大学武新军教授，云南师范大学郑勤红教授，北京交通大学李华伟副教授等。最后，本书能够顺利出版，得益于清华大学出版社刘星老师和李锦老师的大力支持，她们做出了大量认真细致的工作。在此一并向以上各位表示衷心的感谢。
欢迎读者对本书提出批评意见和建议。
雷银照
2024年10月
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