电磁场与电磁波教学指导

本书是“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”《电磁场与电磁波（第2版）》（教育部高等学校电工电子基础课程教学指导委员会推荐教材，邹澎、马力、周晓萍编著）的教学指导书。本书包括“习题解答”和“电磁场与电磁波实验”两部分。第一部分介绍了基本的教学内容，列出了课程的重点、难点及主要的习题类型和典型例题，解答了主教材中的习题。第二版补充了一些电磁场与电磁波理论应用的案例，使学生们了解电磁场与电磁波理论在一些前沿学科及生产、生活、科学研究、军事领域中的应用。第二部分介绍了7个电磁场与电磁波实验，便于结合理论课程进度开展实验教学。 本书可以作为“电磁场与电磁波”课程的教学指导书，也可作为报考相关专业硕士研究生的复习参考书。

邹澎，郑州大学信息工程学院教授，河南省电磁检测工程技术研究中心主任，河南省电工技术学会常务理事。主要从事电磁场与电磁波理论、电磁环境、电磁干扰与电磁兼容的研究。1992年被评为河南省首批高等学校优秀中青年骨干教师，2006年被评为郑州大学教学名师。主讲的“电磁场与电磁波”课程被评为河南省精品课程。已出版三本专著：《环境电磁场测量》（中国计量出版社，1992）、《电磁兼容原理、技术和应用》（清华大学出版社，2007）、《电磁辐射环境影响预测与测量》（科学出版社，2013），一本普通高等教育“十一五”国家级规划教材《电磁场与电磁波》（清华大学出版社，2008）和一本译著《电磁兼容工程》（清华大学出版社，2013），发表研究论文70多篇。

第1篇习题解答
第1章矢量分析
1.1基本教学内容、主要公式及重要提示
1.1.1三种常用的正交坐标系
1.1.2矢量运算
1.1.3空间矢量
1.1.4矢量的微分
1.1.5微分算符及常用的公式
1.1.6亥姆霍兹定理
1.2主要的习题类型及典型例题
1.3习题解答
附录矢量函数的积分
第2章静电场分析
2.1基本教学内容、主要公式及重要提示
2.1.1静电场的基本规律
2.1.2静电场的边界条件
2.1.3泊松方程和拉普拉斯方程
2.1.4唯一性定理
2.1.5导体系统的电容
2.1.6静电场的能量
2.1.7利用虚位移原理计算电场力
2.1.8恒定电场（恒定电流场）
2.2主要的习题类型及典型例题
2.3习题解答
2.4应用案例
2.4.1半导体
2.4.2超导
2.4.3太阳能电池
2.4.4从白炽灯、荧光灯到LED
2.4.5接触式静电电压表
第3章恒定磁场
3.1基本教学内容、主要公式及重要提示
3.1.1恒定磁场的基本规律
3.1.2恒定磁场的边界条件
3.1.3矢量磁位
3.1.4标量的磁位
3.1.5电感
3.1.6磁场的能量
3.1.7磁场力
3.2主要的习题类型及典型例题
3.3习题解答
3.4应用案例
3.4.1电磁传感器
3.4.2霍尔效应及应用
第4章静态场边值问题的解法
4.1基本教学内容、主要公式及重要提示
4.1.1静电场的边值问题
4.1.2直角坐标系中的分离变量法
4.1.3圆柱坐标系中二维场的分离变量法（场的分布与Z无关）
4.1.4球坐标系中轴对称场的分离变量法（场的分布与φ无关）
4.1.5镜像法
4.1.6电轴法
4.1.7有限差分法
4.2主要的习题类型及典型例题
4.3习题解答
第5章时变电磁场
5.1基本教学内容、主要公式及重要提示
5.1.1电磁感应定律
5.1.2麦克斯韦的两个基本假说
5.1.3麦克斯韦方程组
5.1.4时变场的边界条件
5.1.5时变电磁场的能量和能流
5.1.6时变电磁场的矢量位和标量位
5.2主要的习题类型及典型例题
5.3习题解答
第6章平面电磁波
6.1基本教学内容、主要公式及重要提示
6.1.1正弦电磁场的复数表示方法
6.1.2平均坡印廷矢量
6.1.3理想介质中的均匀平面波
6.1.4波的极化特性
6.1.5损耗媒质中的均匀平面波
6.1.6平面上的垂直入射
6.1.7平面上的斜入射
6.2主要的习题类型及典型例题
6.3习题解答
6.4应用案例
6.4.1射频识别技术
6.4.2电子战经典案例
第7章导行电磁波
7.1基本教学内容、主要公式及重要提示
7.1.1导行电磁波的三种模式
7.1.2传输线
7.1.3金属规则波导
7.1.4同轴线
7.1.5光波导（光纤）
7.1.6谐振腔
7.2主要的习题类型及典型例题
7.3习题解答
7.4应用案例：微波炉
第8章电磁波的辐射
8.1基本教学内容、主要公式及重要提示
8.1.1电偶极子天线的辐射
8.1.2磁偶极子天线的辐射
8.1.3天线辐射的方向性
8.1.4天线阵
8.1.5面天线基础
8.2主要的习题类型及典型例题
8.3习题解答
8.4应用案例：条形码阅读器
第2篇实验讲义
实验一电磁波的衍射与干涉
实验二电磁波参量的测量
实验三均匀无耗媒质参量的测量
实验四电磁波的反射与折射
实验五电磁波极化特性的研究
实验六测量角锥喇叭天线的方向图
实验七综合实验：静电场的模拟实验与数值分析
附录一电磁波综合实验系统
附录二平行极化波和垂直极化波
附录三静电场描绘仪电源及使用方法
参考文献