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第1章　矢量分析1

§1.1　矢量的概念1

1.1.1　标量1

1.1.2　矢量1

目录1

§1.2　矢量运算2

1.2.1　矢量加法2

1.2.2　矢量减法4

1.2.3　标量和矢量的乘积4

1.2.4　两矢量的标量积4

1.2.5　两矢量的矢量积5

1.2.6　三矢量的乘积7

1.3.2　圆柱坐标系8

§1.3　矢量微分元8

1.3.1　直角坐标系8

1.3.3　球坐标系9

1.3.4　广义正交曲线坐标系11

§1.4　矢量在不同坐标系中的变换12

1.4.1 圆柱坐标系与直角坐标系间的变换12

1.4.2　球坐标系与直角坐标系间的变换15

§1.5　标量场的梯度16

1.5.1　标量场的等值面16

1.5.2　标量场的梯度17

§1.6　矢量场的散度19

1.6.1　矢量场的矢线19

1.6.3　矢量场的散度20

1.6.2　通量20

1.6.4　散度定理22

§1.7　矢量场的旋度24

1.7.1　矢量场的环量24

1.7.2　矢量场的旋度25

1.7.3　斯托克斯定理26

§1.8　重要矢量恒等式28

1.8.1　两个零恒等式28

1.8.2　拉普拉斯算子29

1.8.3　常用的矢量恒等式30

习题32

2.1.1　电场强度34

§2.1　电场的基本物理量34

第2章　电磁学基本理论34

2.1.2　电位39

§2.2　磁场的基本物理量44

2.2.1　磁感应强度44

2.2.2　矢量磁位48

§2.3　安培环路定律52

2.3.1　安培环路定律52

2.3.2　位移电流54

2.3.3　全电流定律56

§2.4　法拉第电磁感应定律59

2.4.1　法拉第电磁感应定律59

2.4.2　法拉第电磁感应定律的推广62

§2.5　电流连续性方程63

§2.6　高斯定律65

2.6.1　电场的高斯定律65

2.6.2　磁场的高斯定律69

§2.7　麦克斯韦方程组的积分形式70

§2.8　麦克斯韦方程组的微分形式72

习题75

第3章　媒质的电磁性质和边界条件79

§3.1　电场中的导体79

3.1.1　静电场中的导体80

3.1.2　恒定电场中的导体80

3.1.3　电导率82

3.2.1　电介质的极化84

§3.2　电场中的电介质84

3.2.2　束缚电荷86

3.2.3　电位移矢量88

§3.3　磁场中的磁介质91

3.3.1　物质的磁化91

3.3.2　磁场强度93

3.3.3　磁介质的分类94

§3.4　媒质中的麦克斯韦方程组97

§3.5　电磁场的边界条件98

3.5.1　电场法向分量的边界条件98

3.5.2　电场切向分量的边界条件100

3.5.3　标量电位的边界条件101

3.5.4　磁场法向分量的边界条件101

3.5.5　磁场切向分量的边界条件102

3.5.6　矢量磁位的边界条件104

3.5.7　标量磁位的边界条件104

3.5.8　电流密度的边界条件105

习题106

第4章　静态场分析109

§4.1　静态场特性109

4.1.1　静态场的麦克斯韦方程109

4.1.2　静电场基本方程110

4.1.3　恒定电场基本方程110

4.1.4　恒定磁场基本方程111

§4.2　泊松方程和拉普拉斯方程111

4.2.1 静电场的泊松方程和拉普拉斯方程111

4.2.2　恒定电场的拉普拉斯方程112

4.2.3　恒定磁场的矢量泊松方程113

§4.3　静态场的重要原理和定理114

4.3.1　对偶原理114

4.3.2　叠加原理117

4.3.3　惟一性定理117

§4.4　镜像法120

4.4.1　点电荷对无限大接地导体平面的镜像121

4.4.2　线电荷对无限大接地导体平面的镜像122

4.4.3　点电荷对无限大介质平面的镜像123

4.4.4　线电流对无限大磁介质平面的镜像124

4.4.5　点电荷对半无限大接地导体角域的镜像126

4.4.6　点电荷对导体球面的镜像128

4.4.7　线电荷对导体圆柱面的镜像130

4.4.8　带有等量异号电荷的平行长直导体圆柱间的镜像131

§4.5　分离变量法134

4.5.1 直角坐标系中的分离变量法134

4.5.2　圆柱坐标系中的分离变量法144

4.5.3　球坐标系中的分离变量法151

§4.6　复变函数法153

4.6.1　复变函数的性质154

4.6.2　复变函数法156

4.6.3　保角变换法161

习题163

第5章　场论和路论的关系167

§5.1　引言167

5.2.1　欧姆定律168

§5.2　电阻168

5.2.2　焦耳定律169

5.2.3　电阻的计算170

§5.3　电容172

5.3.1　双导体的电容172

5.3.2　部分电容174

§5.4　电感176

5.4.1 自感176

5.4.2　互感180

§5.5　基尔霍夫定律和麦克斯韦方程182

5.5.1　基尔霍夫电流定律182

5.5.2　基尔霍夫电压定律183

习题187

§6.2　时变电磁场波动方程190

第6章　平面电磁波190

§6.1 引言190

§6.3　均匀平面波在无耗介质中的传播193

6.3.1　波动方程的解193

6.3.2　相位常数和相速194

6.3.3　本质阻抗195

6.3.4　坡印廷矢量196

§6.4　均匀平面波在有耗媒质中的传播200

6.4.1　复介电常数和复本质阻抗200

6.4.2　波动方程及其解201

6.4.3　低损耗媒质202

6.4.4　高损耗媒质203

6.5.1　线极化波206

§6.5　波的极化特性206

6.5.2　圆极化波207

6.5.3　椭圆极化波208

6.5.4　极化的分解209

§6.6　均匀平面波对平面边界的垂直入射210

6.6.1　对理想导体表面的垂直入射210

6.6.2　对无限大理想介质分界面的垂直入射215

6.6.3　对无限大有耗媒质分界面的垂直入射218

§6.7　多层介质分界面上的垂直入射221

6.7.1　边界条件法222

6.7.2　等效阻抗法223

§6.8　均匀平面波对平面边界的斜入射225

6.8.1　垂直极化波的斜入射226

6.8.2　平行极化波的斜入射230

6.8.3　波的全反射232

6.8.4　波的全透射232

习题234

第7章　规则波导和空腔谐振器236

§7.1　规则波导中电磁波的一般特性236

7.1.1　横电磁（TEM）波238

7.1.2　横磁（TM）波和横电（TE）波238

§7.2　矩形波导240

7.2.1　TE波240

7.2.2　TM波244

7.2.3　矩形波导的传输特性244

7.3.1 TE10模的场分量251

§7.3　TE10模251

7.3.2 TE10模的特点252

7.3.3　矩形波导中的功率传输253

7.3.4　波导损耗254

§7.4　圆柱形波导258

7.4.1 TM波259

7.4.2 TE波261

7.4.3　圆波导中的传输损耗263

7.4.4　圆波导的几个主要模式263

§7.5　空腔谐振器264

7.5.1　矩形空腔谐振器265

7.5.2　圆形空腔谐振器267

7.5.3　谐振波长268

7.5.4　品质因数269

7.5.5　圆形谐振腔的三种常用谐振模式272

习题275

第8章　电磁波的辐射277

§8.1 引言277

§8.2　滞后位278

§8.3　电偶极子的辐射281

8.3.1　电偶极子的电磁场281

8.3.2　近区场和远区场282

8.3.3　方向性函数和方向图283

8.3.4　辐射功率和辐射电阻284

8.3.5　方向性系数和半功率波瓣宽度285

8.4.1　对偶原理的应用286

§8.4　磁偶极子的辐射286

8.4.2　磁偶极子的辐射场287

§8.5　对称振子天线的辐射289

8.5.1　对称振子天线的辐射场289

8.5.2　半波振子天线的辐射291

§8.6　天线阵的辐射294

8.6.1　二元阵的辐射场294

8.6.2　均匀直线阵298

习题301

附录一　符号表303

附录二　国际单位制（SI）305

索引308

参考书目316