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32019184
工程电磁场简明手册
作者:刘鹏程
中图分类:
数理化
->物理学
出版日期:1991-9-1
主题词:电工技术
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内容简介
本书编者尽力介绍电磁场经典理论及近代电磁理论中的新观点与新方法，并从应用角度给出一些实用公式、解法及数据，编写中力求科学性、实用性和简明性。
目录
1. 电磁场中的工程数学
18
阅读
1-1 坐标系及坐标变换
20
阅读
1-1.1正交曲线坐标系
20
阅读
1-1. 2直角坐标系
20
阅读
1-1.3圆柱坐标系
21
阅读
1-1.4球坐标系
22
阅读
1-1.5椭圆柱面坐标系
22
阅读
1-1.6抛物柱面坐标系
23
阅读
1-1.7长旋转椭球坐标系
23
阅读
1-1.8扁旋转椭城坐标系
24
阅读
1-1.9旋转抛物面坐标系
25
阅读
1-1.10圆锥曲面坐标系
25
阅读
1-1.11椭球坐标系
26
阅读
1-1.12抛物面坐标系
27
阅读
1-1.13三种常用坐标系间的坐标变换
27
阅读
1-1.14正交曲线个标系与直角坐标系间基本单位矢量的变换
28
阅读
1-1.15拉梅系数的计算公式
28
阅读
1-1.16三种常用坐标系间基本单位矢量的变换
29
阅读
1-2矢量分析与场论
29
阅读
1-2.1矢量基本运算公式
29
阅读
1-2. 2梯度、散度和旋度的表示式
31
阅读
1-2.3二次微分算子(△,△△,△×△×)在三种常用坐标系中的表示式
32
阅读
1-2.4矢量分析公式
34
阅读
1-2.5亥姆霍兹定理
35
阅读
1-2.6三种常用坐标系中的矢量公式
36
阅读
1-2.7场点与源点间距离的微分公式
38
阅读
1-3矩阵及其运算
39
阅读
1-3.1矩阵及其分类
39
阅读
1-3.2矩阵的特征值与特征矢量
41
阅读
1-3.3矩阵的迹
42
阅读
1-3.4矩阵的范数
42
阅读
1-3.5矩阵的运算法则
42
阅读
1-3.6矩阵的变换
43
阅读
1-3.7矩阵运算的常用公式
44
阅读
1-4并矢和张量的运算
46
阅读
1-4. 1并矢
46
阅读
1-4.2笛卡尔张量
46
阅读
1-4. 3张量的表示
46
阅读
1-4.4并矢的转置及乘法运算
47
阅读
1-4.5张量的乘法运算
47
阅读
1-4.6张量的微分运算
49
阅读
1-5拉普拉斯方程及亥姆霍兹方程的分离变量解
52
阅读
1-5.1直角坐标系中△_2φ=0解的模式组合
52
阅读
1-5.2圆柱坐标系中△_2φ=0解的模式组合
53
阅读
1-5.3球坐标系中△_2φ=0解的模式组合
54
阅读
1-5.4直有坐标系中△_2φ+kφ=0解的模式组合
54
阅读
1-5.5圆柱坐标系中△_2φ+kφ=0解的模式组合
55
阅读
1-5.6球坐标系中△_2φ+kφ-0解的模式组合
56
阅读
1-6贝塞尔函数
57
阅读
1-6.1 贝塞尔函数的分类
57
阅读
1-6.2贝塞尔函数的递推公式
57
阅读
1-6.3贝塞尔函数的渐近公式
57
阅读
1-6. 4各种朗斯基行列式
58
阅读
1-6. 5J_n(x),N_n(x)函数曲线及J_n(x),J_n(x)的零点
58
阅读
1-6. 6J_n(z)对的母函数及有关公式
59
阅读
1-6.7贝塞尔函数的积分公式
59
阅读
1-6.8贝塞尔函数的加法公式
60
阅读
1-6. 9半整数阶贝塞尔函数
60
阅读
1-6.10修正的贝塞尔函数
61
阅读
1-6. 11球贝塞尔函数
63
阅读
1-7勒让德函数
65
阅读
1-7.1勒让德多项式
65
阅读
1-7.2低阶P_n(z)、Q_n(z)的表示式、曲线图和特殊值
66
阅读
1-7.3 勒让德多项式的递推公式
68
阅读
1-7.4勒让德多项式的正交性和积分值
68
阅读
1-7. 5连带勒让德函数
69
阅读
1-7.6常用低阶连带勒让德函数及特殊值
69
阅读
1-7.7连带勒让德函数的递推公式
70
阅读
1-7.8连带勒让德函数的正交性
70
阅读
1-7. 9规格化连带勒让德函数
70
阅读
1-7.10球谐函数
72
阅读
1-7. 11球谐函数的正交性
72
阅读
1-7.12球汉开尔函数和勒让德多项式的加法公式
72
阅读
1-8狄拉克δ函数
73
阅读
1-8.1一维δ函数的表示式
73
阅读
1-8.2一维δ函数的性质和常用公式
73
阅读
1-8. 3三维δ函数的表示式
74
阅读
1-8.4三维δ函数的性质及常用公式
74
阅读
1-8.5 δ(r-r)在三种常用坐标系中的表示形式
75
阅读
1-9保角映射
75
阅读
1-9.1几种初等函数所构成的映射
75
阅读
1-9.2简单分式线性映射
78
阅读
1-9. 3多边形映射(许瓦兹映射)
80
阅读
1-9.4常用的区域变换表
82
阅读
1-10常用级数、积分和积分变换
85
阅读
1-10.1级数
85
阅读
1-10.2欧拉公式及其推论
90
阅读
1-10.3常用积分
90
阅读
1-10.4积分变换
94
阅读
2.电磁场的基础知识
101
阅读
2-1 电磁场的物理量
103
阅读
2-1.1电荷与电荷密度
103
阅读
2-1.2电流与电流密度
103
阅读
2-1.3电场强度与磁通密度
104
阅读
2-1.4电极化强度、磁化强度和磁极化强度
105
阅读
2-1.5电通密度和磁场强度
105
阅读
2-1. 6库仑场强、非库仑场强与电动势
106
阅读
2-1. 7力线
106
阅读
2-1. 8通量
107
阅读
2-1.9标位与矢位
108
阅读
2-1.10孤立导体的电容和电容器的电容
109
阅读
2-1.11导体系统的电位系数、电容系数和部分电容
109
阅读
2-1.12电阻与电导
110
阅读
2-1. 13磁链
110
阅读
2-1.14自感与互感
111
阅读
2-1.15电磁能
112
阅读
2-1.16电磁能密度和坡印廷矢量
113
阅读
2-1.17电磁场的应力张量
113
阅读
2-1.18电场力与磁场力
114
阅读
2-1.19电磁场的动量和动量流
115
阅读
2-2典型问题的物理量公式
115
阅读
2-2.1偶极子的场
115
阅读
2-2.2几种分布电荷的电场
116
阅读
2-2.3球形电荷的电场和电位
117
阅读
2-2.4导体腔和导体平板内、外的电场和电位
118
阅读
2-2.5常见电容器中的电场和电位
120
阅读
2-2.6几种电流的磁标位和磁矢位
121
阅读
2-2. 7典型分布电流的磁场
122
阅读
2-2. 8常见电容器和传输线的电容
123
阅读
2-2.9几种形状导线和传输线的电感
125
阅读
2-2.10几种形状导线间的互感公式
127
阅读
2-2.11规则形状导体间的电导及埋地电阻
130
阅读
2-2.12电容器中的电场力
131
阅读
2-2.13作用于表面S上单位面积的电场力
132
阅读
2-2.14几种电流间的磁场力
133
阅读
2-3煤质的电磁特性
134
阅读
2-3.1媒质的电特性分类
134
阅读
2-3.2导电煤质的性质
134
阅读
2-3.3电介质的性质
138
阅读
2-3.4磁介质的性质
143
阅读
2-3.5简谐电磁场中的媒质性质
149
阅读
2-3. 6各向同性、各自异性和双各向异性煤质
153
阅读
2-4电磁场方程
155
阅读
2-4.1静态场方程
155
阅读
2-4.2时变场方程
156
阅读
2-4. 3静态场的边界条件
157
阅读
2-4. 4时变场的边界条件
159
阅读
2-4.5运动边界的边界条件
160
阅读
2-4. 6电磁场的辐射条件
160
阅读
2-4.7结构方程
160
阅读
2-4.8波动方程
162
阅读
2-4.9能量方程
163
阅读
2-4.10动量方程
164
阅读
2-5 电磁场的定律和定理
164
阅读
2-5.1基本实验定律
164
阅读
2-5.2基本定理
165
阅读
2-5. 3叠加定理
166
阅读
2-5.4唯一性定理
166
阅读
2-5. 5对偶定理(二重性原理)
167
阅读
2-5.6镜象原理
170
阅读
2-5.7等效定理
173
阅读
2-5.8感应定理
175
阅读
2-5.9洛仑兹互易定理
175
阅读
2-5.10惠更斯原理
176
阅读
2-5.11巴俾涅原理
177
阅读
2-6电磁场中的辅助函数
179
阅读
2-6.1矢位与标位
179
阅读
2-6. 2赫兹矢量位
182
阅读
2-6. 3得拜(Debye)位
184
阅读
2-6 4标量波函数
186
阅读
2-6.5矢量波函数
188
阅读
2-6.6电磁场中常用的格林函数
189
阅读
2-7运动系统电磁场的变换
193
阅读
2-7.1洛仑兹变换
193
阅读
2-7.2普通物理量的变换
194
阅读
2-7. 3电磁场物理量的变换
195
阅读
2-7.4一级洛仓兹变换
197
阅读
2-7.5伽利略变换
198
阅读
2-7. 6结构矩阵的变换
198
阅读
2-7.7洛仑兹变换下的四维形式
200
阅读
2-8带电粒子与电磁场的相互作用
203
阅读
2-8. 1运动带电粒子的位与场公式
203
阅读
2-8.2加速运动带电粒子的辐射公式
204
阅读
2-8.3电子质量与辐射阻尼
206
阅读
2-8. 4电子对电磁波的散射与吸收
206
阅读
3.电磁波
209
阅读
3-1电磁波(简谱波)的分类
211
阅读
3-1.1按波面形状分类
211
阅读
3-1.2按波动特点分类
211
阅读
3-1.3各类波的数学表示
213
阅读
3-2平面波的传播特性
213
阅读
3-2.1特性参量
213
阅读
3-2.2波矢量与射线矢量
214
阅读
3-2.3k面、S面与色散曲线
215
阅读
3-3电磁波谱
216
阅读
3-3.1电磁波的频谱表
216
阅读
3-3.2频段、波段的划分
216
阅读
3-4电磁波的极化
217
阅读
3-4.1极化的分类
218
阅读
3-4.2极化的分解与合成
219
阅读
3-4.3极化表示法
219
阅读
3-4.4各种极化的极化参数表
222
阅读
3-4.5多色波的极化
223
阅读
3-5各向同性媒质中的均匀平面波
224
阅读
3-5.1理想介质中的均匀平面波
224
阅读
3-5.2半导电煤质中的均匀平面波
226
阅读
3-5. 3良介质中的均匀平面波
227
阅读
3-5.4良导体中的平面波
228
阅读
3-5.5各类煤质中波的传播特性比较表
231
阅读
3-6各向异性煤质中的均匀平面波
232
阅读
2-6.1旋磁媒质中的均匀平面波
232
阅读
3-6.2等离子体中的均匀平面波
236
阅读
3-6. 3单轴媒质中的平面波
239
阅读
3-7运动煤质中的平面波
241
阅读
3-7. 1kDB坐标系
242
阅读
3-7.2运动的各向同性煤质和运动的单轴煤质中的平面波
243
阅读
3-8平面波的反射和折射
248
阅读
3-8.1反射定律和折射定律
248
阅读
3-8.2反射系数与折射系数
249
阅读
3-8.3布鲁斯特角与临界角
250
阅读
3-8.4对非磁性(μ_=1)理想介质分界面上的斜入射
252
阅读
3-8.5非磁性理想介质分界面上的全反射
254
阅读
3-8.6对理想导体表面的斜入射
255
阅读
3-8.7对半导电煤质分界面的斜入射
256
阅读
3-8.8对界面的垂直入射
260
阅读
3-8.9分层媒质对电磁波的反射
262
阅读
3-8. 10运动分界面对电磁波的反射与折射
263
阅读
3-9电磁波的散射和绕射
265
阅读
3-9.1一般概念
265
阅读
3-9.2理想导体圆柱对平面波的散射
267
阅读
3-9.3理想导电劈和半平面对平面波的散射
270
阅读
3-9.4理想导体球对平面波的散射
270
阅读
3-9.5 孔、缝的电磁波绕射
273
阅读
3-10导行电磁波
275
阅读
3-10.1传输线的结构图例
275
阅读
3-10.2 TEM波传输线
275
阅读
3-10.3矩形波导
280
阅读
3-10.4圆柱形波导
286
阅读
3-10.5介质板波导
291
阅读
3-11 空腔谐振器
293
阅读
3-11.1基本参数
293
阅读
3-11.2矩形谐振腔
293
阅读
3-11.3圆柱形谐振腔
294
阅读
3-12电磁波的辐射
296
阅读
3-12.1电偶极子的辐射
296
阅读
3-12.2小电流环、磁偶极子及缝隙的辐射
297
阅读
3-12.3对称振子辐射
298
阅读
3-12.4天线阵辐射
299
阅读
4.电磁场的基本解法
303
阅读
4-1静态场的常用解析法
305
阅读
4-1.1分布型问题的解
305
阅读
4-1.2边值型问题的解法
306
阅读
4-2若干边值型规则问题的静态场解
318
阅读
4-2.1板形问题
318
阅读
4-2.2圆柱形问题
319
阅读
4-2.3球形问题
328
阅读
4-3简谐场的几种常用解析法
330
阅读
4-3.1已知源分布的积分解
330
阅读
4-3.2场的标量波函数展开
333
阅读
4-3.3场的矢量波函数展开
336
阅读
4-4典型问题的电磁场解
345
阅读
4-4.1平面分界面附近各种偶极子的电磁场
345
阅读
4-4.2导电圆柱、导电劈和导电球附近的偶极子辐射场
346
阅读
4-4.3导电水平面附近的偶极子辐射场
348
阅读
4-4.4导电圆柱和导电劈附近线源的电磁场
352
阅读
4-4. 5各种孔缝的辐射场
355
阅读
4-5电磁场数值方法
358
阅读
4-5.1有限差分法
358
阅读
4-5.2矩量法
370
阅读
4-5.3边界元法
378
阅读
4-5. 4有限元法
387
阅读
4-6算子方程
397
阅读
4-6.1一般表述
397
阅读
4-6. 2算子解的变分原理
398
阅读
4-6. 3加权余量思想
349
阅读
4-6.4误差理论
399
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