具体描述
本书在2000年版同名教材的基础上重新编写，教学时数为150学时。全书共分10章：电路的基本概念和基本定律，直流电阻电路的分析，电容和电感，正弦交流电路的分析与计算，非正弦周期性电路，互感和理想变压器，谐振电路，线性动态电路的分析，双端口网络与滤波器，传输线。 重新编写后的本书更加注重基本概念、基本原理和基本分析方法的阐述，注重联系工程实际，突出理论知识的实用性和适度性，难度明显减小，删除了不必要的推导与计算。本书例题丰富，各章有小结与习题，便于教学与自学。
本书可作为中专、中职学校电子类各专业的教材，也可供有关工程技术人员参考。
《电磁场与波：从理论到应用》 内容简介： 本书旨在为读者提供一个全面而深入的电磁场与波的理论基础，并着重强调其在现代工程技术中的广泛应用。全书内容体系严谨，逻辑清晰，从麦克斯韦方程组的建立与阐述入手，逐步深入到静电场、静磁场、时变场，并最终拓展至电磁波的产生、传播、散射与接收。本书力求在保持理论深度与广度的同时，兼顾工程实践的需求，使读者能够真正理解电磁现象背后的物理本质，并掌握解决实际工程问题的工具与方法。 第一部分：基础理论的构建 第一章：矢量分析与坐标系 本章作为后续所有电磁理论的基础，系统回顾了必要的数学工具。详细介绍了笛卡尔、圆柱和球坐标系下的矢量表示、微分运算（梯度、散度、旋度）及其物理意义。特别强调了高斯散度和斯托克斯定理在线性场论中的关键作用。内容详实地阐述了矢量运算在描述电场和磁场分布时的便利性与直观性。 第二章：静电场 静电场是电磁学的基石。本章首先从库仑定律出发，定义了电场强度和电位，引入了电势的概念，并推导了静电场中的基本方程——拉普拉斯方程和泊松方程。重点讨论了有界和无界区域的边界条件，通过解析法（如分离变量法）求解了常见几何结构下的电位分布，例如平行板电容器、同轴圆柱等。此外，还深入探讨了电介质中的场分布，包括电位移矢量和电容的计算，为理解介质中的电磁现象奠定了基础。 第三章：静磁场 本章聚焦于稳恒电流产生的磁场。从毕奥-萨伐尔定律出发，推导了安培环路定律，并将其应用于计算对称结构下的磁感应强度。随后，引入了磁场强度 $mathbf{H}$ 和磁矢量磁位 $mathbf{A}$。与静电场类似，本章也详细分析了磁介质的特性，讨论了磁化强度和磁导率，并阐述了静磁场中的能量存储与边界条件。对磁滞回线和软磁、硬磁材料的特性进行了简要介绍。 第四章：麦克斯韦方程组与本构关系 本章是全书的枢纽。首先，系统地回顾了法拉第电磁感应定律、麦克斯韦修正的安培定律，并将前三章的静电场和静磁场方程整合，构建出完整的四组麦克斯韦方程组（微分形式和积分形式）。详细解释了位移电流的物理意义及其在时变场中的决定性作用。同时，深入探讨了各种介质（导体、绝缘体、铁磁体）对电磁场的影响，定义了场强度、磁感应强度、电位移和磁场强度之间的本构关系。 第二部分：时变场与电磁波传播 第五章：时变电磁场与电磁波的产生 在麦克斯韦方程组的基础上，本章研究了电磁场随时间变化的规律。通过求解无源、无损、均匀介质中的自由空间电磁波方程，推导了平面电磁波的相速、波长和波数。着重分析了平面波的传播特性，包括电场、磁场和传播方向之间的正交性。引入了相量法（频域分析）来简化时域问题的求解过程。 第六章：平面电磁波的传播与反射 本章将理论应用于更具体的场景：电磁波在不同介质界面上的行为。详细分析了平面波在理想导体表面、低损耗介质界面以及全反射/临界角情况下的反射和折射规律，严格遵循菲涅耳公式。讨论了垂直极化波（TE）和水平极化波（TM）的特性差异，并引入了输入阻抗的概念，为后续的传输线和天线理论打下基础。 第七章：坡印廷矢量与电磁场能量 理解电磁场的能量传输至关重要。本章引入坡印廷矢量 $mathbf{S}$，精确描述了电磁波的瞬时功率流密度及其方向。详细推导了坡印廷定理，揭示了电磁场能量守恒的基本原理。通过计算波导和传输线中的坡印廷矢量，展示了能量是如何被引导和传输的。 第三部分：应用导引与进阶主题 第八章：导引电磁波：传输线与波导 本章从工程实践的角度，讨论了如何有效地引导电磁波。首先，深入分析了集总元件电路理论向分布参数电路（传输线）过渡的过程，详细分析了特性的输入阻抗、反射系数和驻波比（VSWR）。接着，将理论拓展到集总电感和电容结构——波导。详细分析了矩形波导中的TE模和TM模的截止频率、场分布和色散特性，强调了波导作为高频信号传输线的关键优势。 第九章：电磁场的数值求解方法概述 鉴于许多实际工程问题无法通过解析方法求解，本章提供了几种主要的数值电磁学（CEM）方法概览。重点介绍了有限差分法（FDTD）和矩量法（MoM）的基本思想、网格划分以及它们在求解复杂边界条件下的电磁散射和天线辐射问题中的应用潜力。 第十章：天线基础理论 本章作为电磁波应用的最后一步，介绍了电磁波的辐射源——天线。讨论了基本的天线单元，如电流元、半波长偶极子和磁环，详细解释了天线的辐射方向图、最大辐射方向、有效面积、效率、输入阻抗等关键参数。特别是对天线的辐射功率密度和远场近似进行了详尽的阐述。 本书特点： 深度与广度并重： 既保证了麦克斯韦方程组推导的严密性，又覆盖了从静场到辐射的完整知识体系。 强调物理图像： 穿插大量生动的物理图像和类比，帮助读者建立对梯度、散度、旋度的直观理解。 丰富的例题与习题： 每一章节后附有大量精心设计的计算题和概念题，覆盖从基础计算到复杂边界条件分析的各个层面，确保读者能够学以致用。 注重工程关联性： 尤其在传输线、波导和天线部分，紧密结合了微波工程和高频电子学的实际需求。 本书适用于高等院校电子信息工程、通信工程、物理学等相关专业的高年级本科生及研究生作为教材或参考书，同时也非常适合需要扎实掌握电磁场理论以进行电子、射频、通信系统设计和电磁兼容性（EMC）分析的工程师参考阅读。阅读本书后，读者将能独立分析和设计涉及电磁场和电磁波传播的各类系统。
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