定 價(jià):49.8 元
叢書名:新工科暨卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃電子信息類專業(yè)系列教材
- 作者:鄭宏興,王莉 著
- 出版時(shí)間:2020/10/1
- ISBN:9787568065566
- 出 版 社:華中科技大學(xué)出版社
- 中圖法分類:O441.4
- 頁(yè)碼:304
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
本書為普通高等教育“新工科暨卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃電子信息類專業(yè)系列教材”,共分為九章內(nèi)容,分別闡述了矢量分析與場(chǎng)論、靜態(tài)電場(chǎng)和磁場(chǎng)、電介質(zhì)和磁介質(zhì)、時(shí)變電磁場(chǎng)、平面電磁波、導(dǎo)行電磁波、電磁波輻射和散射、邊值問(wèn)題及數(shù)值方法、最后介紹了近幾年快速發(fā)展的電磁波在生物醫(yī)學(xué)工程中的應(yīng)用。
本書盡量避免與《大學(xué)物理》電磁學(xué)內(nèi)容重復(fù),電磁波概念明確,避免繁雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo),注重電磁場(chǎng)與電磁波的理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。為便于自主學(xué)習(xí),書中附有相應(yīng)的習(xí)題作為復(fù)習(xí)鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容和練習(xí)。
本書可作為高等學(xué)校本科通信和電子信息類等專業(yè)的“電磁場(chǎng)與電磁波”課程教材,也可供相關(guān)專業(yè)科技人員學(xué)習(xí)參考。
與現(xiàn)有教材的不同之處在于配套的多媒體動(dòng)畫和課件可作為教學(xué)和自學(xué)的輔助材料,還配合工程教育認(rèn)證,附有較深層次的基礎(chǔ)理論課導(dǎo)引、教學(xué)目標(biāo)達(dá)成對(duì)比,以及適合大學(xué)生“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”訓(xùn)練的研究性課題,檢驗(yàn)畢業(yè)目標(biāo)達(dá)成等內(nèi)容。
自從麥克斯韋電磁理論體系的建立,對(duì)現(xiàn)代文明產(chǎn)生重大影響,成為指導(dǎo)現(xiàn)代電工和電子技術(shù)的理論基礎(chǔ),F(xiàn)代電工和電子技術(shù)如廣播、電視、衛(wèi)星、遙感、測(cè)控、電子監(jiān)測(cè)等方面,均已離不開電磁場(chǎng)與電磁波的“影子”。學(xué)習(xí)這門課程,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度、逆向思維以及創(chuàng)新能力等,都起著非常重要的作用。因此,高等學(xué)校都把“電磁場(chǎng)與電磁波”作為電類專業(yè)的必修課程。
本書共分九章內(nèi)容。第一章討論了矢量分析與場(chǎng)論的基本知識(shí),為深入研究本書的后續(xù)內(nèi)容打下必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。第二和第三章闡述了靜態(tài)場(chǎng)基本性質(zhì)及其與媒質(zhì)的相互作用,分別從靜態(tài)電場(chǎng)、恒定電流和恒定磁場(chǎng)等方面進(jìn)行深入淺出地講解。第四、五章描述了時(shí)變電磁波和平面電磁波的基礎(chǔ)理論及其有關(guān)應(yīng)用,揭示了電磁波在自由空間中的傳播特性,極化作為電磁波不同于其它波動(dòng)過(guò)程的典型物理特性,在第五章進(jìn)行了分析。第六章講述了電磁波在波導(dǎo)中的傳播,在研究導(dǎo)行電磁波過(guò)程中介紹了關(guān)于波導(dǎo)和傳輸線的基本理論。對(duì)于開設(shè)后續(xù)課程《微波技術(shù)與天線》的專業(yè),這一章內(nèi)容可以選學(xué)。第七章著重講述了電磁波的輻射、傳播與散射,在無(wú)線通信專業(yè)看來(lái),無(wú)疑是非常重要的,這一內(nèi)容解釋了作為無(wú)線信號(hào)載體的電磁波傳播的特性,而在研究電磁波輻射時(shí),還簡(jiǎn)要地討論了天線的輻射原理。第八章介紹靜態(tài)場(chǎng)的邊值問(wèn)題和麥克斯韋方程組的數(shù)值求解方法,介紹了有限元法、時(shí)域有限差分法和矩量法。第九介紹了近幾年快速發(fā)展的電磁學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程應(yīng)用。便于讀者了解電磁學(xué)的最新應(yīng)用進(jìn)展,還在第三章的最后介紹了人工電磁媒質(zhì)。書后附錄給出了常用的數(shù)學(xué)公式,以便查閱。
本書是由作者在河北工業(yè)大學(xué)工作期間的講義改編,在講義的編寫過(guò)程中得到了天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)電子工程學(xué)院孫程光、張鳳山和馬寧三位博士的鼎力相助,他們提供了部分講義素材,最后由編者統(tǒng)稿和整理成書。在編寫過(guò)程中,得到了河北工業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院電磁場(chǎng)與微波課程組全體老師們的大力支持與幫助,在此表示衷心感謝。
由于時(shí)間倉(cāng)促,加上作者學(xué)識(shí)水平有限,書中難以避免不足、錯(cuò)誤和疏漏之處,熱誠(chéng)歡迎廣大讀者給予批評(píng)和指正。
鄭宏興,男,教授,博士生導(dǎo)師。2002年于西安電子科技大學(xué)獲工學(xué)博士學(xué)位,研究專業(yè)電磁場(chǎng)與微波技術(shù)。2001-2005年在香港城市大學(xué)無(wú)線通信研究中心工作,分別任助理研究員、研究員。研究方向?yàn)橛?jì)算電磁學(xué)、天線和微波毫米波電路。2016年加入河北工業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院。
第1章 矢量分析與場(chǎng)論
1.1 矢量及其空間投影
1.2 矢量代數(shù)
1.3 標(biāo)量場(chǎng)和矢量場(chǎng)
1.4 矢量微分算子
1.5 標(biāo)量場(chǎng)的梯度
1.6 矢量場(chǎng)的散度定理
1.7 矢量場(chǎng)的旋度與斯托克斯定理
1.8 亥姆霍茲定理
1.9 本章小結(jié)
習(xí)題
第2章 靜態(tài)電磁場(chǎng)
2.1 電場(chǎng)強(qiáng)度和電位移
2.2 真空中的靜電場(chǎng)方程
2.3 標(biāo)量位和矢量位
2.4 導(dǎo)體系統(tǒng)的電容
2.5 電場(chǎng)力做功
2.6 恒定電流場(chǎng)
2.7 真空中的恒定磁場(chǎng)
2.8 磁位
2.9 恒定磁場(chǎng)的計(jì)算
2.10 磁場(chǎng)力
2.11 靜態(tài)場(chǎng)工程應(yīng)用實(shí)例
2.12 本章小結(jié)
習(xí)題
第3章 電介質(zhì)和磁介質(zhì)
3.1 電介質(zhì)的極化
3.2 介質(zhì)中的靜電場(chǎng)方程
3.3 靜電場(chǎng)的邊界條件
3.4 靜態(tài)電場(chǎng)的能量
3.5 介質(zhì)的磁化
3.6 恒定磁場(chǎng)的邊界條件
3.7 磁場(chǎng)的能量
3.8 復(fù)雜介質(zhì)的電磁特性
3.9 人工電磁介質(zhì)——超穎材料(Metamaterials)
3.10 本章小結(jié)
習(xí)題
第4章 時(shí)變場(chǎng)與時(shí)諧場(chǎng)
4.1 電磁感應(yīng)
4.2 位移電流
4.3 麥克斯韋方程組
4.4 時(shí)變電磁場(chǎng)的邊界條件
4.5 能流密度矢量和能量定理
4.6 矢量位和標(biāo)量位
4.7 時(shí)變電磁場(chǎng)唯一性定理
4.8 時(shí)諧電磁場(chǎng)
4.9 本章小結(jié)
習(xí)題
第5章 平面波極化與衰減
5.1 理想介質(zhì)中的平面電磁波
5.2 電磁波的極化特性
5.3 平面電磁波的反射與透射
5.4 有耗介質(zhì)中的均勻平面波
5.5 本章小結(jié)
習(xí)題
第6章 導(dǎo)行與諧振
6.1 導(dǎo)行電磁波的一般特性
6.2 矩形波導(dǎo)
6.3 矩形波導(dǎo)中的TE10模
6.4 同軸線
6.5 諧振腔
6.6 傳輸線基礎(chǔ)
6.7 本章小結(jié)
習(xí)題