Foundations of Electronics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Thomson Learning

作者:Meade, Russell

出品人:

页数:1072

译者:

出版时间:2006-4

价格:1667.00元

装帧:HRD

isbn号码:9781418005375

丛书系列:

图书标签:

• 电子学
• 电路分析
• 电子器件
• 模拟电路
• 数字电路
• 基础电子学
• 电子工程
• 半导体
• 电路设计
• 电气工程

好的，以下是一本名为《现代电磁学导论》的图书简介，内容详尽，旨在避免提及《Foundations of Electronics》： --- 现代电磁学导论 (Introduction to Modern Electromagnetics) 内容简介 《现代电磁学导论》是一部全面而深入的教材，旨在为物理学、电气工程、应用数学以及相关科学领域的学生和研究人员提供坚实的电磁理论基础。本书以严谨的数学推导为支撑，结合大量的实际应用案例，系统地阐述了从经典麦克斯韦方程组到现代电磁波传播、散射及应用的核心概念。 本书的编排遵循逻辑递进的原则，从最基础的静电场和静磁场开始，逐步过渡到复杂的动态场理论和相对论效应。我们致力于帮助读者建立起对电磁现象的直观理解，同时掌握运用数学工具解决实际工程问题的能力。 第一部分：静电场与介质（Electrostatics and Media） 本书伊始，我们首先深入探讨了静电场的理论基础。内容涵盖了库仑定律、电场强度以及电势的概念。重点在于高斯定律在不同几何构型下的应用，并详细分析了在直角坐标系、柱坐标系和球坐标系下的场分布。 随后，我们转向了电介质理论。这里不仅介绍了宏观的电位移矢量 ($mathbf{D}$)，还深入探讨了微观层面的极化现象，包括介质的线性和非线性响应。电容器的理论、储能以及电介质中的边界条件是本部分的关键内容。为解决复杂问题，本书详细介绍了泊松方程和拉普拉斯方程的数学形式，并展示了分离变量法、镜像法等解析技术在求解边值问题中的应用。 第二部分：稳恒电流与静磁场（Steady Currents and Magnetostatics） 本部分关注于稳恒电流的特性及其产生的磁场。我们从欧姆定律和电流密度 ($mathbf{J}$) 入手，建立了电流连续性方程的静态形式。随后，引入毕奥-萨伐尔定律和安培环路定律，作为计算稳恒磁场 ($mathbf{B}$) 的主要工具，特别强调了其在长导线、螺线管和环形电流中的应用。 磁介质的引入是本章的重点。我们详细阐述了磁化强度 ($mathbf{M}$) 和磁场强度 ($mathbf{H}$)，并分析了磁导率、磁化率等材料参数。对于铁磁性物质，本书也提供了对磁滞现象的初步介绍。磁矢量势 ($mathbf{A}$) 作为解决复杂静磁场问题的有力数学工具被引入，并演示了如何利用它来简化计算和处理电磁耦合问题。 第三部分：时变场与麦克斯韦方程组（Time-Varying Fields and Maxwell's Equations） 这是全书的核心，标志着从静态场理论向动态场理论的过渡。本章首先回顾了法拉第电磁感应定律，并将其与变化的磁通量联系起来。关键的突破在于麦克斯韦修正的安培定律，引入了位移电流的概念，从而使得磁场不再仅仅由实际电流产生，也能由变化的电场产生。 我们将静电场、静磁场中的独立方程整合，形成了完整且自洽的麦克斯韦方程组（微分形式和积分形式）。本书花费大量篇幅，详细分析了这些方程组在源存在和源自由区域（即自由空间）下的物理意义和数学结构。 第四部分：电磁波的产生与传播（Generation and Propagation of Electromagnetic Waves） 基于麦克斯韦方程组，本部分开始研究动态场的传播特性。我们推导了亥姆霍兹方程和波动方程，并严格证明了电磁波的横波特性及其在真空中以光速传播的结论。 传播分析聚焦于以下几个关键领域： 1. 平面波：在无损耗介质中（如真空、理想电介质）的传播特性，包括波阻抗、相速和群速。 2. 坡印廷矢量：用于描述电磁波能量流动的关键工具，详细分析了平均功率和瞬时功率的概念。 3. 电磁场与物质的相互作用：深入研究了电磁波在导体（如集肤效应）和损耗性介质（如电导率、介电损耗角正切）中的衰减和相移特性。 第五部分：波的边界条件与导引结构（Boundary Conditions and Guiding Structures） 电磁波在不同介质界面上的行为，是所有射频和微波工程的基础。本章系统地总结了电磁场的六组边界条件，并基于这些条件，分析了反射和折射现象（菲涅尔公式的推导）。 重点内容包括： 平行板波导（Parallel-Plate Waveguides）：分析了主要的TM和TE模态，并详细讨论了截止频率和模态选择性。 矩形和圆柱波导：对于这些更具实用价值的结构，本书详细推导了特征方程，并探讨了波导的色散特性和能量传输效率。 传输线理论的电磁基础：虽然传输线理论是电路理论的延伸，但本书从电磁场的角度重新审视了特性阻抗、反射系数和史密斯圆图，强调其本质是低频近似下的波导结构。 第六部分：辐射与散射（Radiation and Scattering） 在电磁学的高级应用中，有效辐射和目标散射是至关重要的领域。本部分首先引入了矢量位移势和磁矢量势的动态形式，并推导了利纳德-维彻特势，这是分析加速电荷辐射（如偶极子辐射）的基础。 电偶极子和磁偶极子：详细分析了这两种最基本辐射源的远场辐射特性，包括方向图和辐射功率。 阵列天线：讨论了多单元辐射源的相互作用，并介绍了阵因子和阵列方向图的合成。 散射理论：引入了散射截面（雷达截面积RCS）的概念，并应用了米散射理论（Mie Theory）和几何光学近似（Geometrical Optics），为雷达、遥感和电磁兼容性（EMC）分析奠定了理论基础。 总结与特色 《现代电磁学导论》的特色在于其严谨的数学框架与丰富的工程应用相结合。书中包含了大量精选的、具有挑战性的习题，旨在巩固读者的解析能力。此外，本书强调了数值方法（如有限差分时域法 FDTD 的基本思想）在现代电磁问题求解中的地位，尽管不深入展开，但为读者向更高级的数值电磁学（CEM）迈进提供了清晰的路线图。全书的叙述风格力求清晰、准确，确保读者不仅知其然，更能知其所以然。 ---

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