工程電磁學概要

張靜和

電磁場是指有內在聯系、相互依存的電場和磁場的統(tǒng)一體的總稱。隨時間變化的電場產生磁場，隨時間變化的磁場產生電場，兩者相互作用，形成電磁場。本書是由David de Wolf 教授整理了幾年的教學筆記而撰寫的一本電磁場專業(yè)著作。本書清晰地闡述了電磁場的物理原理和工程應用原則?？v觀全書，作者給出了許多電磁場書籍所省略的公式的數學推導，每章都闡述了數學公式背后的物理原理，使得本書生動易懂。

本書先通過庫侖定律和簡單的靜電場深入講解了場和勢的概念，而后講述靜磁場和麥克斯韋方程，然后再很自然地講解電動力學、波的傳播、波導、輸電線和天線的問題。這樣由淺入深的講解易于學生理解電磁場。此外，本書還給出了許多例子來闡述重要的原理，并且在每章背后提供了一定量的練習。

本書分為三部分共21章，第1部分 電場，包含第1-9章：1.引言；2.矢量分析的基礎元素；3.靜電場；4.靜電勢；5.靜電場的麥克斯韋方程；6.介質中的靜電場；7.靜電場中的能量，機電力，電容；8.靜電場的拉普拉斯方程和泊松方程；9.泊松方程和拉普拉斯方程的數值求解。第2部分 磁場，包含10-15章：10.電流；11.靜磁場；12.靜磁勢；13.電感和磁場儲能；14.在媒介當中的靜磁場；15.時變電場的擴展，這部分介紹了法拉利電磁感應定律，位移電流，將靜電場和靜磁場擴展成時變電磁場，推出麥克斯韋方程組。第3部分 電磁波，包括16-21章：16.麥克斯韋方程組如何產生波和信號；17.平面調諧波的重要特征；18.平面波的反射和傳播；19波導；20.傳輸線；21.輻射和天線。此外本書還有5個關于數學公式和參數的附錄。

在本書目錄之后給出了可供電氣工程和應用物理本科高年級學生一學期學習的節(jié)選大綱。本書是為了教職人員和學生都能使用而編著的一本書，非常具有實用價值。

David de Wolf是弗吉尼亞理工學院暨州立大學的電氣工程專業(yè)教授，是電磁場領域的先驅工作者，是美國光學學會和IEEE的會員。endprint