电磁场(高等学校教材)

由李琳所著的《电磁场（高等学校教材）》一书 参照 高等学校电子电气基础课程教学指导分委 员会制订的《电磁场类课程教学基本要求》编写。 本书的主要内容是阐述宏观电磁场的基本理论和 分析方法，全书正文共有7章。第l章为电磁场的基本 规律。阐述静电场和恒定磁场的基本规律并引入时变 电磁场的基本方程，为全书的理论基础。第2章在电 准静态场的范畴中引入标量电位和电容、电导参数， 并讨论导电媒质中的电场。第3章在磁准静态场的范 畴中引入矢量磁位、标量磁位和电感参数，并讨论磁 准静态电场和导电媒质中的电磁扩散等内容。第4章 讨论静态电磁场的边值问题及其求解方法。第5章介 绍电磁场的能量与功率流和准静态场中的电场力与磁 场力。第6章介绍电磁波的传播特性和电磁辐射的基 本理论。第7章讲述电磁波在规则波导中的模式、传 播规律和谐振腔中电磁场的模式及特性。 本书可作为普通高等学校电气工程及其自动化专 业或其他电气信息类专业本科生“电磁场”课程的教 材或教学参考书。

李琳，博士，华北电力大学电气电子工程学院教授，博士生导师，省级教学名师。获省部级科技进步二等奖1项。在国际国内著名学术刊物发表论文60余篇，合作出版学术专著1部。主要教学与研究领域：电磁场理论及其应用、电力系统电磁兼容等。

第1章 电磁场的基本规律 1.1 静电场的基本规律 1.1.1 库仑定律与电场强度 1.1.2 静电场的散度和旋度 1.2 电荷守恒定律与恒定电流连续性 1.3 恒定磁场的基本规律 1.3.1 安培力定律与磁感应强度 1.3.2 磁感应强度的散度和旋度 1.4 媒质的电磁特性 1.4.1 电介质的极化与电位移矢量 1.4.2 媒质的磁化与磁场强度 1.4.3 媒质的导电性 1.5 时变电磁场的基本方程 1.5.1 时变磁场产生有旋、无散电场 1.5.2 时变电场产生有旋、无散磁场 1.5.3 麦克斯韦方程 1.6 时变电磁场的边界条件 1.6.1 两种一般的不同媒质分界面上的边界条件 1.6.2 理想介质与理想导体分界面上的边界条件 1.7 时谐电磁场 1.7.1 时谐电磁场的复数表示法 1.7.2 麦克斯韦方程的复数形式 1.7.3 复介电常数和复磁导率 1.8 准静态定律 习题 第2章 电准静态场 2.1 标量电位 2.1.1 标量泊松方程及其解 2.1.2 电场线和等电位线 2.2 不同介质分界面上的边界条件 2.3 电容 2.4 导电媒质中的电场 2.4.1 自由电荷在导电媒质中的弛豫 2.4.2 导电媒质中电场的基本方程 2.4.3 恒定电场 2.4.4 接地 习题 第3章 磁准静态场 3.1 矢量磁位与标量磁位 3.1.1 矢量磁位 3.1.2 标量磁位 3.1.3 磁场线和等磁位线 3.2 不同媒质分界面上的边界条件 3.3 电感 3.3.1 磁链 3.3.2 自感与互感 3.4 磁准静态电场 3.5 电磁扩散 3.5.1 轴向磁场向薄壳导体内的扩散 3.5.2 电磁扩散方程 3.5.3 趋肤效应 3.5.4 铁心叠片中的涡流 习题 第4章 边值问题 4.1 标量泊松方程解的唯一性条件 4.2 镜像法 4.2.1 点电荷与无限大导电平面的电场 4.2.2 无限长线电荷与无限大导电平面的电场 4.2.3 电轴法 4.2.4 点电荷与无限大介质平面的电场 4.2.5 点电荷与接地导体球的电场 4.2.6 无限长载流导线与无限大导磁平面的磁场 4.3 分离变量法 4.3.1 直角坐标系中的平行平面场 4.3.2 圆柱坐标系中的平行平面场 4.3.3 球坐标系中的轴对称场 4.4 有限元法 习题 第5章 电磁能与电磁力 5.1 静电场的能量 5.1.1 带电体系统的静电能量 5.1.2 静电能量的分布 5.1.3 汤姆森（Thomson）定理 5.2 恒定磁场的能量 5.2.1 载流回路系统的磁场能量 5.2.2 磁场能量的分布 5.2.3 铁磁材料的磁滞损耗 5.3 时变电磁场的能量 5.3.1 坡印廷定理 5.3.2 坡印廷定理的复数形式 5.3.3 准静态场的功率流 5.3.4 准静态场的储能 5.4 电磁力 5.4.1 电准静态场中的电场力 5.4.2 磁准静态场中的磁场力 习题 第6章 电磁波与辐射 6.1 波动方程 6.1.1 直接以场强变量表示的波动方程 6.1.2 达朗贝尔方程及其解的物理意义 6.2 无限大无损媒质中的均匀平面电磁波 6.2.1 均匀平面电磁波的一般特性 6.2.2 时谐均匀平面电磁波 6.2.3 沿任意方向传播的时谐均匀平面电 6.3 波的极化 6.4 有损媒质中的均匀平面电磁波 6.5 均匀平面波对平面界面的垂直入射 6.5.1 对理想导体的垂直入射 6.5.2 对理想介质的垂直入射 6.5.3 对两种一般媒质分界面的垂直入射 6.5.4 对多层介质的垂直入射 6.6 均匀平面波对平面界面的斜入射 6.6.1 反射定律与折射定律 6.6.2 反射系数与折射系数 6.7 辐射 6.7.1 电偶极子的时谐电磁场 6.7.2 电偶极子的近场和远场 6.7.3 辐射方向图与辐射电阻 6.7.4 对称振子天线的辐射场 习题 第7章 波导与谐振腔 7.1 规则波导中时谐电磁场的一般规律 7.1.1 导行电磁波的一般方程 7.1.2 导行电磁波的一般特性 7.2 规则矩形波导 7.2.1 横电波（TE波） 7.2.2 横磁波（TM波） 7.2.3 主波（TE10波） 7.2.4 矩形波导的传输功率 7.3 谐振腔 习题 附录Ⅰ 正交坐标系 附录Ⅱ 场论 Ⅱ.1 场的基本概念 Ⅱ.2 标量场的梯度 Ⅱ.3 矢量场的通量与散度 Ⅱ.4 矢量场的环量与旋度 Ⅱ.5 矢量场解的唯一性定理 Ⅱ.6 矢量分析公式 习题参考答案 参考书目