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工程电动力学 - 中国高校教材图书网

	书名：	工程电动力学
	ISBN：	7-5606-1767-1	责任编辑：
	作者：	王一平相关图书	装订：	平装
	印次：	1-1	开本：	16开
	定价：	￥32.00　折扣价：￥30.40 折扣：0.95 节省了1.6元	字数：	621千字
	出版社：	西安电子科技大学出版社	页数：
	出版日期：	2007-01-01	每包册数：
	国家规划教材：		省部级规划教材：
	入选重点出版项目：		获奖信息：
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内容简介：

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章节目录：
目录第一章电磁场方程1 引言 1 1.1 麦克斯韦方程组1 1.1.1 实验定律1 1.1.2 麦克斯韦方程组4 1.1.3 麦克斯韦方程组的各种表示形式9 1.1.4 时谐场的复数表示法11 1.2 媒质界面上的场方程——边界条件13 1.3 波动方程15 1.4 媒质的宏观电磁特性及本构方程17 1.4.1 媒质的宏观电磁特性17 1.4.2 本构方程的一般表达式——本构矩阵18 1.4.3 无损耗条件20 1.4.4 各向同性、各向异性和双各向异性媒质21 1.5 电磁场的能量、能流及功率能量守恒方程24 1.5.1 电磁场与电荷系统的功率能量守恒方程24 1.5.2 时谐场的能量密度、能流密度及复数坡印廷定理26 1.5.3 场的互能量29 1.6 电磁场的力动量守恒方程30 1.7 麦克斯韦张力张量32 1.7.1 电磁场张力张量的一般表达式33 1.7.2 电场和磁场张力张量表达式34 1.7.3 时谐场的张力张量35 1.7.4 应用举例35 1.7.5 合成场的张力张量36 1.8 电磁场的位函数及其方程38 1.8.1 矢位与标位38 1.8.2 规范变换、洛仑兹规范与库仑规范40 1.8.3 赫兹矢量43 习题一46 第二章电磁场的基本解法49 引言 49 2.1 非齐次标量波动方程的格林函数解49 2.1.1 应用标量格林定理求解非齐次亥姆霍兹方程50 2.1.2 非齐次标量波动方程的通解51 2.2 均匀无界空间中非齐次波动方程的解54 2.2.1 均匀无界空间中的格林函数54 2.2.2 索莫菲尔辐射条件56 2.2.3 均匀无界空间中非齐次波动方程的解57 2.3 电磁位函数的简单应用举例59 2.3.1 作简谐变化的线电流辐射场59 2.3.2 以任意规律变化的短线电流辐射场61 2.4 电磁场矢量波动方程的积分解63 2.4.1 电磁场量的积分表达式63 2.4.2 无界空间的场及场的辐射条件66 2.5 并矢格林函数法67 2.5.1 并矢格林函数及场方程的并矢形式68 2.5.2 并矢格林函数G0的解69 2.5.3 并矢格林函数G0的对称性70 2.5.4 均匀无界空间中任意电流分布产生的电磁场72 2.5.5 并矢格林函数的分类及半空间的并矢格林函数73 2.6 用两个标量函数表示无源区域中最普遍的电磁场量76 2.6.1 柱面坐标系中无源区域电磁场量的表示法77 2.6.2 球坐标系中无源区域电磁场量的表示法79 2.7 常用坐标系中齐次亥姆霍兹方程的解83 2.7.1 直角坐标系中的标量波函数83 2.7.2 圆柱坐标系中的标量波函数85 2.7.3 球坐标系中的标量波函数87 2.8 矢量波动方程的直接解——矢量波函数92 2.8.1 直角坐标系中的矢量波函数94 2.8.2 圆柱坐标系中的矢量波函数95 2.8.3 球坐标系中的矢量波函数97 习题二 99 第三章电磁场的基本定理102 引言 102 3.1 场源的概念102 3.2 二重性原理106 3.3 电磁场的边值问题与惟一性定理109 3.4 镜像法111 3.5 场的等效原理113 3.6 场的等效原理与镜像法的简单应用举例116 3.7 感应定理119 3.8 洛仑兹互易定理121 3.9 惠更斯原理124 3.10 巴俾涅原理127 习题三 130 第四章运动系统的电磁场135 引言 135 4.1 狭义相对论的空间、时间变换135 4.1.1 洛仑兹变换136 4.1.2 洛仑兹变换的推论137 4.1.3 洛仑兹变换的并矢表示140 4.1.4 一阶洛仑兹变换和伽利略变换141 4.2 时间和空间导数的相对论变换142 4.2.1 时间导数的变换关系142 4.2.2 空间导数的变换关系143 4.3 电磁场物理量的变换关系145 4.3.1 电荷密度与电流密度的变换及电荷不变性145 4.3.2 场矢量E和B的变换146 4.3.3 场矢量D和H的变换149 4.3.4 场矢量变换的几点说明150 4.4 场矢量变换在研究真空中运动系统电磁场时的应用152 4.4.1 场的不变量及电磁场的分类152 4.4.2 匀速运动点电荷产生的电场和磁场155 4.4.3 洛仑兹力的相对论解释158 4.5 电磁波的相位不变性及其重要结论158 4.5.1 相位不变性及k与ω的变换159 4.5.2 多普勒效应160 4.5.3 光行差问题160 4.6 运动媒质电动力学162 4.6.1 极化矢量P和磁化矢量M的变换162 4.6.2 本构方程的变换163 4.6.3 运动边界的边界条件169 4.7 电磁场方程的四维形式170 4.7.1 洛仑兹变换的四维表示170 4.7.2 四维矢量172 4.7.3 麦克斯韦方程组的矩阵表示175 习题四 178 第五章平面电磁波182 引言 182 5.1 均匀各向同性媒质中的平面波182 5.1.1 均匀媒质中波动方程及其解182 5.1.2 理想介质中的平面波184 5.1.3 导电媒质中的平面波184 5.1.4 良导体中的平面波186 5.2 电磁波的极化186 5.2.1 电磁波极化的一般概念187 5.2.2 描述平面电磁波极化状态的几组参数187 5.2.3 多色TEM波的极化190 5.3 色散方程、波矢量与射线矢量192 5.3.1 色散方程192 5.3.2 波矢量k196 5.3.3 射线矢量和射线面198 5.4 各向异性媒质中的平面波201 5.4.1 kDB坐标系202 5.4.2 回旋媒质中的平面波206 5.5 运动媒质中的平面波208 5.5.1 运动的单轴媒质中的平面波208 5.5.2 运动的各向同性媒质中的平面波212 5.6 各向同性不均匀媒质中的电磁波215 5.6.1 高频的几何光学近似216 5.6.2 几何光学218 5.6.3 费马原理222 5.7 电磁波反射与透射的一般规律223 5.7.1 反射和透射定律224 5.7.2 用k曲面匹配相位226 5.7.3 运动边界230 5.8 垂直入射平面电磁波的反射系数和透射系数232 5.8.1 静止媒质232 5.8.2 运动媒质234 5.9 斜入射平面电磁波的反射系数和透射系数239 5.9.1 垂直极化波(TE波)239 5.9.2 水平极化波(TM波)242 5.10 分层媒质中平面电磁波的反射和透射244 5.10.1 波振幅与波阻抗245 5.10.2 反射系数的连分数表达式249 5.10.3 传播矩阵250 习题五 256 第六章电磁波的辐射与散射260 引言 260 6.1 辐射场与辐射功率260 6.1.1 远区辐射场260 6.1.2 辐射功率264 6.2 辐射场的多极展开267 6.2.1 电多极矩与磁多极矩267 6.2.2 电多极矩的电流表示270 6.2.3 动态位函数的多极展开271 6.2.4 多极子辐射272 6.3 辐射场的球面波展开279 6.3.1 电磁场在球坐标系中的解279 6.3.2 单元球面波的正交性281 6.3.3 球面波展开式中加权系数的确定284 6.3.4 球面波展开的远区场表达式288 6.4 平面界面上偶极天线的辐射289 6.4.1 无界空间的偶极子场290 6.4.2 平面界面上的偶极子场293 6.4.3 半空间媒质平面上垂直磁偶极子的辐射场294 6.5 鞍点法及界面上偶极子辐射场的计算296 6.5.1 鞍点法的有关预备知识296 6.5.2 鞍点法298 6.5.3 界面上垂直磁偶极子辐射场的计算301 6.6 理想导体圆柱对平面电磁波的散射306 6.6.1 微分散射宽度、总散射宽度和散射系数306 6.6.2 波的变换307 6.6.3 理想导体圆柱对沿z方向极化的垂直入射平面波的散射308 6.6.4 理想导体圆柱对沿y方向极化的垂直入射平面波的散射310 6.7 理想导体圆柱对柱面波的散射312 6.7.1 柱面波的波源312 6.7.2 波的变换314 6.7.3 理想导体圆柱对柱面波的散射315 6.8 理想导体球对平面波的散射316 6.8.1 波的变换316 6.8.2 理想导体球对平面波的散射317 习题六 322 第七章导行电磁波325 引言 325 7.1 柱形系统中场的关系式325 7.2 柱形系统中的传播波型328 7.2.1 TE波型328 7.2.2 TM波型330 7.2.3 TEM波型331 7.3 柱形波导中波型的正交性332 7.3.1 二维格林恒等式332 7.3.2 柱形波导中本征函数及其导数的正交性333 7.3.3 柱形波导中场分量的正交性334 7.3.4 柱形波导中功率的正交性334 7.4 电磁波的传播速度337 7.4.1 相速338 7.4.2 群速339 7.4.3 信号速度342 7.5 柱形波导中的功率与能量343 7.5.1 传播波型的功率与能量343 7.5.2 凋落波型的能量344 7.6 有耗柱形波导中的衰减和波型耦合345 7.6.1 有耗柱形波导中的衰减345 7.6.2 有耗管壁波导中的波型耦合348 7.7 柱形波导中的格林函数352 7.7.1 矩形波导中TEm0波型的格林函数352 7.7.2 适用于柱形波导的格林函数353 7.8 介质波导356 7.8.1 介质板波导356 7.8.2 圆形介质棒波导361 习题七 364 附录电磁理论中常用的数学公式366 附录1 矢量分析366 附录2 并矢分析378 附录3 狄拉克δ函数383 附录4 特殊函数388 附录5 矩阵及其运算403 参考文献 407
精彩片段：

书　　评：
原版前言 1979年秋至1980年夏，我们举办过小型的电磁理论讨论班。在此基础上写成了《电磁波理论》一书，共12章。 1980年秋至1981年夏，曾以其中7章作为教师进修和研究生学习的讲稿。后来又选其中大部分章节经补充写成《电磁场理论》讲义，先后在四届研究生中用作教材。鉴于本书与教材不完全一致，故定名为《工程电动力学》正式出版，以供相应学科的大学教师、科研人员参考和研究生学习之用。为了学习方便，我们在每一章加了引言和习题。全书共分7章。第一章至第三章论述经典电磁场的基本理论及基本计算方法。第一章给出了描述电磁场运动规律的各种方程，其中包括本构方程，电磁力、电磁动量及电磁能量方程等。第二章介绍了电磁场的基本解法，其中包括各种位函数法，用标量格林函数、矢量格林函数及并矢格林函数求解波动方程，以及矢量波动方程的直接解法等。第三章介绍了许多有用的电磁场定理，例如二重性原理、等效原理、感应定理、互易定理及巴俾涅原理等。第四章以狭义相对论为基础，着重讨论了运动系统电磁场的性质及计算方法。第五章至第七章论述了电磁波传播、辐射、散射及导行电磁波，这是前四章内容的深入和应用。第五章着重分析了各向异性媒质中波的传播及反射、透射特性，介绍了新的分析方法。第六章介绍了辐射及散射的计算方法，包括多极子展开法、球面波展开法及计算辐射场和散射场时常用的鞍点法等，并给出了计算实例。第七章介绍了柱形波导系统中导行电磁波的分析方法及其特征，具体讨论了均匀填充波导、部分填充波导和表面波波导中波的特性。最后在附录中给出了电磁理论中常用的数学公式，它带有索引和手册的性质，比较系统地引出了有关数学分析方法的必需算式。书中对时谐场的表示用ejωt, 计量单位采用我国法定计量单位。参考文献附于全书之末。西安交通大学黄席椿教授、傅君眉副教授审阅了本书的初稿，提出了许多宝贵意见，在此表示谢意! 由于我们水平所限，书中错误与不妥之处必然存在，我们诚恳地希望读者批评、指正。修订版前言本书出版后，深受有关学科的教师和研究生的欢迎，多年来被若干博士生导师定为报考博士学位的必需参考书。20余年过去了，原作者之一的陈达章教授早已调离，而另一作者刘鹏程教授已于1997年英年早逝，因此，此次再版的修订工作只能由原来此书的发起人独立承担。但两位教授当年在铸成本书中曾经付出的辛勤劳动和贡献是不可磨灭的。本书的有关内容除第四章外，基本上是宏观的经典的电磁场理论和它的边值问题在几种典型情况下求解的结合。为保持本书的这种以数学物理方法解析推理的特色，第七章删去了涉及波导技术元件的“加载介质片的矩形波导”一节。为尊重本书读者意见和刘鹏程教授的生前愿望，此次修订仍未在书中列入习题题解，但对绝大多数习题增附了必要的提示，尽管它们不是惟一的和完全恰当的。另外，在参考文献中增加了近年来得到的有关资料。全书修订后仍分为七章。第一章至第三章论述经典电磁场的基本理论及基本计算方法。第三章系统而集中地叙述了有用的电磁场定理，但删去了巴俾涅原理表示法的列表。这样做是为了集中讲述最基本的物理思想。第四章以狭义相对论为基础，着重讨论了运动系统电磁场的性质及计算方法。这是本书不同于一般工科电磁理论书籍的重要特色。它又是设计高能的、高频的和具有多粒子作用电子器件的理论基础，内容着重于工程应用基础，不涉及过多的理论物理问题。例如，未讨论粒子的质能关系。第五章至第七章论述了电磁波传播、辐射、散射及导行电磁波，这是前四章内容的深入应用。第五章着重分析了各向异性媒质中波的传播及反射、透射特性，介绍了新的分析方法。第六章介绍了辐射及散射的计算方法，包括多极子展开法、球面波展开法及计算辐射场和散射场时常用的鞍点法等，并给出了计算实例。第七章介绍了柱形波导系统中导行电磁波的分析方法及其特征，具体讨论了均匀填充波导和表面波波导中波的特性。其中介质波导部分是光纤传输经典理论的基础。因本书中外文符号较多，为方便区别起见，除特定说明外，书中的矩阵（并矢）与张量用黑正体表示，矢量用黑斜体表示。此书的出版得到了西安电子科技大学研究生教材建设基金的资助。
其　　它：
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