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第1章 矢量分析1

1.1 矢量代数1

1.1.1 矢量与标量1

1.1.2 矢量的代数运算2

1.2 矢量的通量与散度4

1.2.1 矢量的通量4

1.2.2 矢量的散度5

1.3 矢量的旋度7

1.3.1 旋度7

1.3.2 斯托克斯定理9

1.4 标量场的梯度12

1.5 亥姆霍兹定理13

习题115

第2章 静电场17

2.1 电荷与库仑定律17

2.1.1 电荷17

2.1.2 电荷守恒定律18

2.1.3 库仑定律19

2.1.4 连续带电体的电荷分布描述21

2.2 电场与电场强度22

2.2.1 电场22

2.2.2 电场强度23

2.2.3 电场线24

2.2.4 电场强度通量25

2.3 电场强度的计算26

2.3.1 点电荷的电场强度26

2.3.2 电场强度叠加原理26

2.3.3 电荷连续分布带电体的电场强度29

2.3.4 高斯定理31

2.4 电势与电势差34

2.4.1 静电场力做功与静电场环路定理34

2.4.2 电势36

2.4.3 电势的计算36

2.4.4 电势差38

2.4.5 等势面39

2.4.6 电势梯度40

2.5 静电场中的导体41

2.5.1 导体的静电平衡41

2.5.2 导体表面电荷分布43

2.5.3 静电屏蔽44

2.6 电容器的电容45

2.6.1 孤立导体的电容45

2.6.2 电容器的电容46

2.6.3 电容器的串并联47

2.6.4 电容器中储存的能量48

2.7 静电场中的电介质49

2.7.1 介质的电结构及其分类49

2.7.2 电介质的极化50

2.7.3 电极化强度51

2.7.4 介质中的静电场52

2.7.5 介质中的高斯定理53

2.7.6 静电场的能量54

习题254

第3章 恒定电场58

3.1 电流与电流密度58

3.1.1 电流58

3.1.2 电流密度58

3.2 电流的连续性方程60

3.3 欧姆定律与焦耳定律60

3.3.1 欧姆定律60

3.3.2 焦耳定律61

3.4 恒定电流的基本方程62

3.5 恒定电场与静电场的比拟63

3.6 电导与接地电阻64

习题366

第4章 稳恒电流的磁场67

4.1 基本磁现象67

4.1.1 基本磁现象67

4.1.2 磁感应强度68

4.1.3 磁感应线和磁通量69

4.2 毕奥-萨伐尔定律70

4.2.1 毕奥-萨伐尔定律70

4.2.2 毕奥-萨伐尔定律的应用71

4.3 稳恒磁场的高斯定理与安培环路定理73

4.3.1 稳恒磁场的高斯定理74

4.3.2 安培环路定理74

4.3.3 安培环路定理的应用75

4.4 带电粒子在匀强磁场中的运动78

4.4.1 洛伦兹力78

4.4.2 带电粒子在匀强磁场中的运动79

4.4.3 霍尔效应80

4.5 磁场对载流导线和载流线圈的作用81

4.5.1 安培定律81

4.5.2 磁场对载流线圈的作用82

4.6 磁介质及磁介质中的安培环路定理84

4.6.1 磁介质的磁化84

4.6.2 磁化电流85

4.6.3 磁介质中的安培环路定理86

4.7 电感88

4.7.1 自感88

4.7.2 互感89

4.7.3 磁场的能量90

习题491

第5章 时变电磁场95

5.1 电磁感应现象95

5.2 楞次定律96

5.3 法拉第电磁感应定律97

5.4 位移电流99

5.5 麦克斯韦方程100

5.6 时变电磁场的边界条件101

5.6.1 H的边界条件101

5.6.2 E的边界条件102

5.6.3 B的边界条件102

5.6.4 D的边界条件103

5.7 坡印廷定理106

习题5107

第6章 平面电磁波110

6.1 波动方程110

6.2 平面电磁波111

6.3 均匀平面波的传播特性113

6.3.1 理想介质中传播的均匀平面波的基本性质113

6.3.2 导电媒质中的平面波115

6.4 电磁波的极化117

6.5 平面分界面的垂直入射120

6.5.1 理想导体平面分界面的垂直入射120

6.5.2 对理想介质平面分界面的垂直入射122

6.6 平面电磁波向平面边界的斜入射124

6.6.1 波矢量k124

6.6.2 平行极化波对理想导体平面的斜入射125

6.6.3 垂直极化波对理想导体平面的斜入射125

6.6.4 理想介质表面的斜入射126

6.6.5 垂直极化波对理想介质分界面的斜入射127

6.6.6 全反射和全折射128

6.7 电磁波的色散和群速度128

6.7.1 电磁波的色散128

6.7.2 电磁波的群速度129

习题6131

第7章 电磁波辐射与天线133

7.1 电磁振荡133

7.2 电磁波的产生和传播134

7.3 滞后位136

7.4 电偶极子的辐射137

7.5 天线的基本概念和技术参数139

7.6 接收天线141

习题7142

第8章 电磁场与电磁波的应用144

8.1 示波管144

8.1.1 电子枪144

8.1.2 偏转系统145

8.1.3 荧光屏145

8.1.4 示波管的电源要求145

8.2 喷墨打印机146

8.3 静电复印机147

8.4 质谱仪149

8.5 回旋加速器151

8.6 电磁炉152

8.7 电磁波谱及应用153

8.7.1 电磁波谱的分类153

8.7.2 电磁波谱的传播154

8.8 通信157

8.8.1 微波通信157

8.8.2 卫星通信158

8.8.3 移动通信159

8.9 电磁干扰160

8.9.1 电磁干扰的种类160

8.9.2 电磁干扰三要素160

8.9.3 干扰源分类161

8.9.4 电磁干扰传播途径161

8.9.5 电磁干扰的抑制162

习题8163

附录164

附录1 圆柱坐标系164

附录2 球坐标系165

附录3 有关物理常数166

参考文献167