应用电磁学基础

目　录



译者序

前言

技术简介列表

模块列表


第1章　电磁学基础1

　1.1　历史时间轴2

　　1.1.1　经典电磁学2

　　1.1.2　现代电磁学5

　1.2　量、单位和符号10

　1.3　电磁学的本质10

　　1.3.1　万有引力10

　　1.3.2　电场11

　　1.3.3　磁场13

　　1.3.4　静态场和动态场14

　1.4　行波19

　　1.4.1　无耗媒质中的正弦波20

　　1.4.2　有耗媒质中的正弦波24

　1.5　电磁频谱26

　1.6　复数回顾28

　1.7　相量回顾32

　　1.7.1　求解过程32

　　1.7.2　相量域中的行波35

　习题36

第2章　传输线38

　2.1　概述38

　　2.1.1　波长的作用38

　　2.1.2　传输模式40

　2.2　集总元件模型41

　2.3　传输线方程44

　2.4　波在传输线上的传播45

　　2.4.1　相量域的解46

　　2.4.2　v(z,t)的时域解48

　　2.4.3　i(z,t)的时域解48

　2.5　无耗微带线49

　　2.5.1　有效相对介电常数50

　　2.5.2　特性阻抗50

　　2.5.3　设计过程51

　2.6　无耗传输线：概述52

　　2.6.1　电压反射系数54

　　2.6.2　驻波56

　2.7　无耗传输线的波阻抗61

　2.8　无耗传输线的特殊情况63

　　2.8.1　短路线63

　　2.8.2　开路线65

　　2.8.3　短路/开路技术的应用65

　　2.8.4　l=nλ/2的传输线67

　　2.8.5　四分之一波长变换器67

　　2.8.6　匹配传输线：ZL=Z067

　2.9　无耗传输线上的功率流70

　　2.9.1　瞬时功率71

　　2.9.2　时间平均功率71

　2.10　史密斯圆图73

　　2.10.1　参数方程73

　　2.10.2　SWR圆76

　　2.10.3　波阻抗77

　　2.10.4　SWR与电压*大值和

*小值78

　　2.10.5　阻抗到导纳的转换80

　2.11　阻抗匹配84

　　2.11.1　集总元件匹配86

　　2.11.2　单支节匹配88

　2.12　传输线上的瞬态现象94

　　2.12.1　阶跃函数的瞬态响应94

　　2.12.2　反弹图97

　习题102





第3章　矢量分析109

　3.1　矢量代数的基本定律109

　　3.1.1　矢量相等110

　　3.1.2　矢量加法和减法110

　　3.1.3　位置矢量和距离矢量111

　　3.1.4　矢量乘法111

　　3.1.5　标量三重积和矢量三重积114

　3.2　正交坐标系115

　　3.2.1　直角坐标系115

　　3.2.2　圆柱坐标系116




　　3.2.3　球坐标系119

　3.3　坐标系之间的变换121

　　3.3.1　直角坐标系到圆柱坐标系的
变换121

　　3.3.2　直角坐标系到球坐标系的
变换123

　　3.3.3　圆柱坐标系到球坐标系的
变换124

　　3.3.4　两点之间的距离124

　3.4　标量场的梯度125

　　3.4.1　圆柱坐标系和球坐标系中的

梯度算子126

　　3.4.2　梯度算子的性质127

　3.5　矢量场的散度130

　3.6　矢量场的旋度134

　　3.6.1　涉及旋度的矢量恒等式135

　　3.6.2　斯托克斯定理135

　3.7　拉普拉斯算子139

　习题139

第4章　静电学145

　4.1　麦克斯韦方程组145

　4.2　电荷和电流分布146

　　4.2.1　电荷密度146

　　4.2.2　电流密度147

　4.3　库仑定律148

　　4.3.1　多个点电荷产生的电场149

　　4.3.2　分布电荷产生的电场150

　4.4　高斯定律152

　4.5　标量电位155

　　4.5.1　电位作为电场的函数155

　　4.5.2　点电荷的电位158

　　4.5.3　连续分布电荷的电位158

　　4.5.4　电场作为电位的函数158

　　4.5.5　泊松方程160

　4.6　导体162

　　4.6.1　漂移速度163

　　4.6.2　电阻165

　　4.6.3　焦耳定律166

　4.7　电介质170

　　4.7.1　极化场170

　　4.7.2　介质击穿171

　4.8　电边界条件172

　　4.8.1　电介质导体边界175