电磁场理论基础学习指导

本书为配合柯亨玉教授等同仁所编著的《电磁场理论基础（第三版）》而出版的学习指导书，也是国家精品课程在线学习平台 “电磁场与电磁波”（中、英文慕课）的学习指导书。本书的章节顺序与教材基本一致，并对每章的重难点进行了归纳和总结。本书对教材的主要课后习题进行了详细解答，给出较为具体的计算过程，并进一步阐述了其相关物理意义。除了教材的主要习题外，本书还增加了一些补充题。本书可供使用《电磁场理论基础（第三版）》这本教材的师生教学和学习，也可供选用其他教材的全国高等学校电子和通信类专业的师生及从事相关电子技术领域工作的技术人员参考。

王慧教授近年来主要利用观测和模拟手段开展电离层与磁层-热层的电动力学耦合过程方面的研究工作，荣获国家自然科学基金优秀青年基金和中组部万人计划-青年拔尖人才，美国地球物理学会日地系统科学 BASU 青年科学家奖，教育部新世纪优秀人才，武汉大学珞珈特聘教授，湖北省杰出青年基金。国家精品在线开放课程和国家一流本科课程主持人，武汉大学研究生精品课程主持人，爱课程国际平台课程主持人。在地球物理学国际顶级期刊上发表SCI论文70多篇，主持和参与多项国家自然科学基金面上、重点项目和国家重点基础研究规划973项目资助等课题研究。发表教改论文多篇。

1矢量分析与场论基础(1) 1.1正交曲线坐标系(1) 1.2矢量基本运算(2) 1.3梯度、散度和旋度(2) 1.4亥姆霍兹定理(3) 思考与练习题1(3) 2电磁场的基本定律与方程(13) 2.1电荷守恒定律(13) 2.2静电场和库仑定律(13) 2.3静磁场和安培定律(14) 2.4电磁感应定律(14) 2.5介质的电磁特性(14) 2.6介质中的麦克斯韦方程组(14) 2.7电磁场的边界条件(15) 思考与练习题2(16) 3静态电磁场(31) 3.1静电场的方程和边界条件(31) 3.2静电场的能量和作用力(32) 3.3静磁场的方程和边界条件(32) 3.4静磁场的能量和作用力(32) 思考与练习题3(33) 4电磁场解析方法(43) 4.1唯一性定理(43) 4.2分离变量方法(43) 4.3格林函数方法(44) 4.4镜像方法(44) 4.5势函数的多极矩展开(44) 思考与练习题4(45) 5时变电磁场(63) 5.1时变电磁场的波动方程(63) 5.2时变电磁场的势函数(63) 5.3推迟势的物理意义(64) 5.4时变电磁场的坡印廷定理(64) 5.5时变电磁场唯一性定理(65) 5.6时变电磁场求解问题(65) 5.7时谐电磁场(65) 5.8电磁波频谱结构及其主要特点(65) 思考与练习题5(66) 6平面电磁波(77) 6.1无源介质空间中的电磁波(77) 6.2平面电磁波的极化(78) 6.3导电介质中的平面电磁波(78) 6.4电磁波的速度(78) 6.5介质色散与信号失真(79) 6.6电离层的基本特性(79) 6.7电离层中的均匀平面电磁波(80) 思考与练习题6(80) 7电磁波传播(91) 7.1电磁波的干涉(91) 7.2等效波阻抗(91) 7.3电磁波的反射、透射与菲涅耳公式(92) 7.4良导体界面的反射特性(92) 7.5电磁波的衍射(93) 7.6电离层对电磁波传播的影响(93) 思考与练习题7(93) 8电磁波辐射(105) 8.1天线外部空间电磁场(105) 8.2天线辐射场的计算(105) 8.3单元天线的辐射场(106) 8.4广义麦克斯韦方程组(106) 8.5时变电磁场的镜像原理(107) 8.6雷达工作原理(107) 思考与练习题8(108) 参考文献(117)