工程電磁場

本書體現了面向工程的電磁場內容體系。全書共分11章。第1章矢量分析與場論基礎是全書中數學基礎。第2-5章分別從庫化定律、電荷守恆定律、安培定律、法拉第定律和麥克斯韋拉移電流假設推導出靜電場、恆定電場、恆定磁場和時變電磁場的基本方程，並將其表述為邊值問題。第6章論述了鏡像法的基本原理，並將其推廣到模擬電荷法。第7章基於加權餘量概念介紹了工程中常用的有限元法和邊界元法。第8-10章分別計論了電磁場的能量和力、平面電磁波和電路參數計算原理。第11章介紹了電氣工程中典型的電磁場問題，包括變壓器的磁場、電機的磁場、絕緣子的電場、三相輸電線路的工頻電磁環境以及三相輸電線路的電容和電感參數。

本書是根據北京市高等教育精品教材立項編寫的教材，可供普通高等學校電氣工程類專業本科生作為教材或參考使用，也可供相關專業的研究生、教師和其他科技人員參考。 ^[2] 

工程電磁場是大學裏開設的一門課程。

Preface ix

Guided Tour xiii

Chapter 1

Vector Analysis 1

Chapter 1 Problems 23

Chapter 2 Coulomb's Law and Electric

Chapter 2 Problems 48

Chapter 3 Electric Flux Density, Gauss's Law, and Divergence 51

Chapter 4 Energy and Potential 80

Chapter 4 Problems 110

Chapter 5 Current and Conductors 114

Chapter 6 Dielectrics and Capacitance 136

Chapter 7 Poisson's and Laplace's Equations 172

Chapter 8 The Steady Magnetic Field 210

Chapter 9 Magnetic Forces, Materials, and Inductance 259

Chapter 10 Time-Varying Fields and Maxwell's Equations 306

Chapter 12 The Uniform Plane Wave 332

Chapter 12 Problems 366

Chapter 13 Plane Wave Reflection and Dispersion 370

References 411

Chapter 13 Problems 412

Chapter 14 Guided Waves and Radiation 416

Appendix A

Vector Analysis 478

A.1 General Curvilinear Coordinates 478

A.2 Divergence, Gradient, and Curl in General Curvilinear Coordinates 479

A.3 Vectorldentities 481

Appendix B

Units 482

Appendix C

Material Constants 487

Appendix D

Origins of the Complex

Permittivity 490

Appendix E

Answers to Odd-Numberod

Problems 497

……

這是一本講述電磁場基礎的優秀教材、自首次出版以來，在電磁場科學領域內始終是最暢銷書之一。書中列舉了大量的實例與分析，使學生能夠掌握難於理解的概念。另外，眾多的例題與思考題也使本書便於自學。本版有John A.Buck加入著書，這位作者強化了動態內容，擴展了本書的介紹領域，以適應通信、光學等學科。本書增加的新內容包括：修訂並擴充了平面波內容；關於傳輸線瞬態過程的一章；關於波導的基本概念及應用。 ^[1] 

是面向工程的電磁場內容體系，內容主要是庫侖定律、電荷守恆定律、安培定律、法拉第定律和麥克斯韋位移電流假設、靜電場、恆定電場、恆定磁場和時變電磁場的基本方程及其邊值問題、鏡像法的基本原理、基於加權餘量的工程中常用的有限元法和邊界元法、電磁場的能量和力、平面電磁波和電路參數計算原理、電氣工程中典型的電磁場問題（包括變壓器的磁場、電機的磁場、絕緣子的電場、三相輸電線路的工頻電磁環境以及三相輸電線路的電容和電感參數）。

Chapter1 Vector Analysis

Chapter2 Coulomb#s Law and Electric Field Intensity

Chapter3 Electric Flux Density,Gauss#Law,and Divergence

Chapter4 Energy and Potential

Chapter5 Conductors,Dielectrics,and Capacitance

Chapter6 Experimental Mapping Methods

Chapter7 Poisson#s Laplace#s Equations

Chapter8 The Steady Magnetic Field

Chapter9 Magnetic Forces,Materials and Inductance

Chapter10 Time-Varying Fields and Maxwell#s Equations

Chapter11 The niform Plane Wave

Chapter12 Plane Waves at Boundaries and in Dispersive Media

Chapter13 Transmission Lines

Chapter14 Waveguide and Antenna Foudamentals

Appendix A Vector Analysis

Appendix B Units

Appendix C Material constants

Appendix D Origins of the Complex Permittivity

Appendix E Answers to Selected Problems

index

《工程電磁場（第7版）（英文版）》特色：《工程電磁場（第7版）（英文版）》是一本國際知名的經典教材，第一版出版距今已50餘年。《工程電磁場（第7版）（英文版）》基本概念講述清晰，注重物理概念，淡化公式推導，強調自主學習，圖文並茂；每章後面配有大量習題。配書光盤提供了彩色場圖、動畫、問答測試題和關鍵內容的交互式學習，內容豐富，適子自學。《工程電磁場（第7版）（英文版）》文筆流暢，可讀性好，其目的是使學生可以使用該教材進行獨立學習。因此，該書是電氣工程和相關專業大學本科電磁場課程的理想教材或參考書，尤其適合作為雙語教學或英文授課教材。

書名：工程電磁場（第2版）

書號：9787302247371

作者：王澤忠

定價：39元

出版日期：2011-1-1

出版社：清華大學出版社

本書第1版是根據北京市高等教育精品教材立項編寫的電氣工程專業教材。2006年被評為北京市高等教育精品教材。第2版於2008年列入普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。全書體現了面向工程的電磁場內容體系。第1章矢量分析與場論基礎是全書的數學基礎，重點介紹梯度、散度和旋度的定義、計算和運算規則。第2章~第5章分別從庫侖定律、電荷守恆定律、安培定律、法拉第定律和麥克斯韋位移電流假設推導出靜電場、恆定電場、恆定磁場和時變電磁場的基本方程； 結合媒質的輔助方程，討論了媒質分界面的銜接條件； 最後將電磁場問題表述為邊值問題。第6章探討了邊值問題的解析積分法、分離變量法和鏡像法。第7章介紹了基於加權餘量原理的有限元法和邊界元法。第8章~第10章分別討論了電磁場的能量、平面電磁波和電路參數計算原理。第11章介紹了電氣工程中典型的電磁場問題，包括變壓器的磁場、電機的磁場、絕緣子的電場、三相輸電線路的工頻電磁環境以及三相輸電線路的電容和電感參數。

本書可供普通高等學校電氣工程類專業本科學生作為教材或參考書使用，也可供相關專業研究生、教師和其他科技人員參考。

第1章矢量分析與場論基礎

1.1矢量分析公式

1.2場的基本概念與可視化

1.3標量場的方向導數和梯度

1.4矢量場的通量和散度

1.5矢量場的環量和旋度

1.6哈米爾頓算子

1.7常用座標系中的有關公式

第2章靜電場的基本原理

2.1庫侖定律與電場強度

2.2電位與靜電場的環路定理

2.3高斯通量定理

2.4電偶極子

2.5導體和電介質

2.6電位移矢量

2.7靜電場的基本方程與分界面銜接條件

2.8靜電場的邊值問題

第3章恆定電場的基本原理

3.1電流與電流密度

3.2恆定電場的基本方程

3.3導電媒質分界面銜接條件

3.4恆定電流場的邊值問題

第4章恆定磁場的基本原理

4.1安培定律與磁感應強度

4.2矢量磁位與磁通連續性定理

4.3安培環路定理

4.4磁偶極子

4.5磁媒質

4.6磁場強度

4.7恆定磁場的基本方程與分界面銜接條件

4.8恆定磁場的邊值問題

目錄

◆

第5章時變電磁場的基本原理

5.1法拉第電磁感應定律

5.2全電流定律

5.3電磁場的基本方程組

5.4動態位

5.5達朗貝爾方程的解

5.6輻射

5.7準靜態電磁場的邊值問題

第6章電磁場邊值問題的解析方法

6.1一維泊松方程的解析積分解法

6.2拉普拉斯方程的分離變量法

6.3靜電場的鏡像法

6.4靜電場的電軸法

6.5恆定磁場的鏡像法

第7章電磁場邊值問題的數值方法

7.1加權餘量原理

7.2插值法構造近似函數

7.3二維泊松方程的有限元法

7.4邊界元法

第8章電磁場的能量和力

8.1靜電場的能量

8.2恆定電場的能量

8.3恆定磁場的能量

8.4時變電磁場的能量

8.5電磁力與虛位移法

第9章平面電磁波

9.1理想介質中的均勻平面波

9.2電磁波的極化

9.3導電媒質中的均勻平面波

9.4垂直入射平面電磁波的反射與透射

9.5導體中的渦流集膚效應和電磁屏蔽

第10章電路參數的計算原理

10.1電容的計算原理

10.2電導與電阻的計算原理

10.3電感的計算原理

10.4交流阻抗參數的計算原理

第11章電氣工程中的電磁場問題

11.1變壓器的磁場

11.2電機的磁場

11.3絕緣子的電場

11.4三相架空輸電線路工頻電磁環境

11.5三相架空輸電線電容參數計算

11.6三相架空輸電線電感參數計算

習題

部分習題參考答案

參考文獻

附錄彩圖

書名：工程電磁場

書號：9787302091615

作者：王澤忠

定價：25元

出版日期：2004-9-1

出版社：清華大學出版社

第1章矢量分析與場論基礎11.1矢量分析公式1

1.2場的基本概念和可視化3

1.3標量場的方向導數和梯度8

1.4矢量場的通量和散度12

1.5矢量場的環量和旋度15

1.6哈米爾頓算子20

1.7常用座標系中的有關公式25

第2章靜電場的基本原理29

2.1庫侖定律與電場強度29

2.2電位與靜電場的環路定理33

2.3高斯通量定理39

2.4電偶極子42

2.5導體和電介質43

2.6電位移矢量46

2.7靜電場的基本方程與分界面條件49

2.8靜電場的邊值問題54

第3章恆定電場的基本原理59

3.1電流與電流密度59

3.2恆定電場的基本方程61

3.3導電媒質分界面條件64

3.4恆定電流場的邊值問題67

第4章恆定磁場的基本原理69

4.1安培定律與磁感應強度69

4.2矢量磁位與磁通連續性定理73

4.3安培環路定理78

4.4磁偶極子81

4.5磁媒質的磁化83

4.6磁場強度85

4.7恆定磁場的基本方程與分界面條件88

4.8恆定磁場的邊值問題93

目錄◆第5章時變電磁場的基本原理99

5.1法拉第電磁感應定律99

5.2全電流定律103

5.3電磁場的基本方程組105

5.4動態位110

5.5達朗貝爾方程的解112

5.6輻射117

5.7準靜態電磁場的邊值問題120

第6章鏡像法與模擬電荷法123

6.1靜電場的鏡像法123

6.2靜電場的電軸法129

6.3恆定磁場的鏡像法133

6.4模擬電荷法138

第7章有限元法與邊界元法141

7.1加權餘量法141

7.2有限元法143

7.3邊界元法150

第8章電磁場的能量和力158

8.1靜電場的能量158

8.2恆定電場的能量161

8.3恆定磁場的能量163

8.4時變電磁場的能量165

8.5電磁力與虛位移法169

第9章平面電磁波173

9.1理想介質中的均勻平面波173

9.2電磁波的極化178

9.3導電媒質中的均勻平面波180

9.4導體中的渦流集膚效應和電磁屏蔽187

第10章電路參數的計算原理191

10.1電容的計算原理191

10.2電導與電阻的計算原理195

10.3電感的計算原理200

10.4交流阻抗參數的計算原理205

第11章電氣工程中的電磁場問題209

11.1變壓器的磁場209

11.2電機的磁場210

11.3絕緣子的電場214

11.4三相架空輸電線路工頻電磁環境218

11.5三相架空輸電線電容參數計算223

11.6三相架空輸電線電感參數計算228習題236部分習題參考答案249參考文獻254