具体描述
《电磁场理论基础》系高等学校工科电子类专业规划教材之一，系统地阐述了宏观电磁场和电磁波的基本规律、基本计算方法及其应用。全书分八章：矢量分析、电磁场基本方程、静电场、恒定电流的电场和磁场、静态场边值问题的解法、时变电磁场和平面电磁波、平面波的反、折射和导行波、电磁波的辐射与散射等。《电磁场理论基础》力求内容精练，注重实践性和新颖性，物理概念清晰，文字易懂，便于自学。书中例题多达100道，每章都有小结与习题，书末备有材料丰富的附录。可供大学本科有关专业作电磁场课程的教科书，也可作科技人员的自学读本或参考书。
好的，这是一份关于《电磁场理论基础》这本书的图书简介，内容详实，聚焦于该领域的核心知识体系，同时避免提及您的书名或任何AI痕迹。 --- 图书简介：现代电磁学与工程应用的核心解析 一、 绪论：电磁现象的统一与数学描绘 本书旨在为读者构建一个严谨、系统且深入的电磁场理论框架。电磁现象是自然界中最基本、最普遍的相互作用之一，从静止电荷产生的静电场，到运动电荷激发的电磁波，其核心规律由麦克斯韦方程组所统一。本书的开篇部分，将详细梳理这一经典理论体系的基石。 我们将从库仑定律和毕奥-萨伐尔定律出发，逐步推导出电场强度、磁感应强度以及电位和磁矢势的定义。重点在于理解标量电位与矢量磁位的物理意义及其在求解复杂场问题中的应用。高斯定理、安培环路定理和法拉第电磁感应定律，作为麦克斯韦方程组的积分形式，将以清晰的几何图像进行阐释，确保读者能够直观把握电、磁场随空间和时间变化的规律。 二、 静电场与静磁场：理论的基石 在深入动态场之前，本书首先奠定了对静止系统电磁场的深刻理解。 静电场部分，我们将深入探讨电介质的极化现象，引入介电常数和电位移矢量的概念。通过求解拉普拉斯方程和泊松方程，本书将详细分析边界条件对场分布的影响。电容器的储存能力、电场的能量密度以及导体在电场中的行为，特别是静电平衡时的电荷分布特征，将被细致剖析。针对实际工程中常见的复杂几何结构，我们将运用分离变量法、镜像法等经典解析技巧进行求解演示。 静磁场部分，重点聚焦于稳恒电流产生的磁场。我们将分析载流导线、电流环以及磁介质（如铁磁体）中的磁场分布。磁化强度和磁场强度的引入，使得分析磁性材料内部的场分布成为可能。磁场的能量及其线圈的自感和互感问题，将在理论和计算层面得到充分讨论。此外，对磁通的分析，特别是磁路理论的基础，也将在此部分得到扎实的奠定。 三、 时变电磁场：动态过程的精确建模 本书的核心内容之一，是对电磁场随时间变化的精确描述。麦克斯韦方程组的引入，特别是位移电流密度的概念，是实现电磁现象统一描述的关键。 我们将详细推导并分析麦克斯韦方程组的微分形式，这是理解电磁波本质的数学工具。通过对无源、均匀、各向同性介质中波动方程的求解，我们将引出电磁波的传播特性——从平面波的产生、极化状态的分析，到波速、波长和频率之间的关系。 四、 电磁波的传播与边界条件 电磁波如何在不同介质界面上传播，是本书理论应用层面至关重要的一环。 我们将系统地研究电磁波在理想导体（如金属）和低损耗电介质中的反射与折射现象。斯涅尔定律在电磁场中的体现，即菲涅耳公式的详细推导，将帮助读者理解不同极化方向（垂直极化和水平极化）的波束如何根据入射角发生变化。我们还将探讨全反射、表面波以及电磁波在导电介质中的衰减与相移，这直接关联到射频和微波工程中的实际损耗问题。 五、 导引电磁波：波导与传输线理论 在工程应用中，控制电磁能量的传输是首要任务。本书将从波动方程的边界值问题出发，导出现代通信和电力传输系统的基础——传输线和波导的理论。 传输线理论部分，我们将分析特性的输入阻抗、反射系数和驻波比（VSWR）。史密斯圆图的应用，作为一种强大的图形化工具，将被详尽讲解，用于解决阻抗匹配问题。 波导部分，我们将分析矩形波导和圆波导中的横电模（TE）和横磁模（TM），阐述截止频率的概念及其对波导内能量传输模式的决定性影响。对于理想波导中的能量传播特性和色散现象，本书将提供严谨的数学分析。 六、 天线基础理论与辐射场 本书的最后部分将视线投向电磁波的辐射源——天线。 我们将从小振荡电偶极子（赫兹振子）开始，分析其远场辐射场的特性，推导出天线的辐射功率、辐射强度和方向图。引入有效面积和天线增益的概念，用于量化天线收集和辐射电磁波的能力。最后，我们将讨论更复杂的辐射单元，如半波长偶极子和小型环形天线，并阐述互易性原理在天线分析中的重要性。 --- 总结： 本书结构清晰，从静场的基础定律逐步推进至动态场、波动传播和工程应用。它不仅是理解电磁现象背后物理机制的理论指南，更是从事微波、射频、光通信以及电磁兼容性（EMC）等领域工程师的必备参考书。通过严谨的数学推导和贴近实际的工程案例分析，本书致力于培养读者运用电磁场理论解决复杂工程问题的能力。
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