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內容簡介： 本书为普通高等教育电气工程与自动化类“十三五”规划教材。 本书在阐述电磁场基本理论的基础上，阐明电磁理论对高新技术发展的作用，重点放在电磁场工程问题的提出和应用电磁场分析计算去解决实际问题。全书共分九章：电磁场的数学物理基础、静电场、恒定电场、静磁场、时变电磁场与电磁波、准静态电磁场、平面电磁波、电磁场的数值计算法和工程电磁场应用新技术（磁悬浮、电磁兼容等）。本书还结合每章的内容编写了大量来自工业生产、实用技术等方面的例题、习题和应用实例。 本书可作为高等院校电气工程及其自动化等专业的本科及研究生教材和有关工程人员的参考用书。 目錄： 序 第2版前言 第1版前言 第1章电磁场的数学物理基础1 11电磁场基本物理量1 111电荷密度与电流密度1 112电场强度2 113磁感应强度3 12矢量分析3 121矢量代数4 122坐标系统5 123矢量积分8 13场论基础8 131场的基本概念9 132标量场的梯度9 133矢量场的散度和散度定理11 134矢量场的旋度和斯托克斯定理12 135格林定理和亥姆霍兹定理14 136场的分类16 第2章静电场18 21电磁学历史上第一个定量定律—— 库仑定律18 22真空中的静电场19 221库仑定律19 222电场强度20 223静电场的环路定理和电位21 224真空中的高斯通量定理24 23电介质中的静电场24 231静电场中的导体24 232静电场中的电介质25 233电介质中的高斯通量定理26 24静电场的基本方程及分界面上的衔接 条件28 241静电场的基本方程28 242分界面上的衔接条件29 25静电场的边值问题及唯一性定理30 251静电场的边值问题30 252唯一性定理32 26边值问题的解法33 261分离变量法33 262镜像法和电轴法37 27电容和部分电容44 271电容44 272部分电容45 273静电屏蔽48 28静电场的能量和力48 281带电体系统中的静电场能量49 282静电场能量分布及其密度49 283静电力51 29工程应用实例52 291架空地线的防雷作用52 292换位三相输电线的每相工作 电容53 293静电发电机55 210本章小结56 211习题58 212科技前沿60 第3章恒定电场61 31从电气研究的热潮到焦耳定律的 建立61 32恒定电场的基本方程62 321电源与恒定电场62 322欧姆定律和焦耳定律的微分 形式63 323恒定电场基本方程及分界面上的 衔接条件64 33恒定电场的边值问题66 34静电比拟67 35电导与接地电阻68 351电导68 352多电极系统的部分电导69 353接地电阻70 354跨步电压72 36工程应用实例73 361电法勘探73 362普通电阻率法测井75 37本章小结76 38习题77 39科技前沿79 第4章静磁场80 Ⅹ工程电磁场基础及应用第2版目录Ⅸ41从奥斯特揭示电与磁的联系到安培 环路定理的建立80 42静磁场的基本方程81 421安培力定律81 422磁感应强度82 423磁场的高斯定理83 424媒质的磁化84 425一般形式的安培环路定理86 426静磁场的基本方程88 43 静磁场的边界条件88 44边界问题的解法90 45矢量磁位及其边值问题91 451矢量磁位91 452矢量磁位的边值问题93 46标量磁位94 47电感和电感器96 48静磁场的能量和力97 481用场量表示静磁能98 482用磁场储能表示力100 483静磁力101 49磁路102 410工程应用实例105 4101三相输电线的每相等效电感105 4102电力电缆路径的探测106 4103电磁炮107 4104磁力矿物分选108 4105磁流体发电机110 411本章小结110 412习题113 413科技前沿115 第5章时变电磁场与电磁波116 51电磁场理论的集大成——麦克斯韦 方程组116 511法拉第与电磁感应定律116 512麦克斯韦理论117 52法拉第电磁感应定律118 521时变磁场中的静止回路119 522静磁场中的运动导体119 523时变磁场中的运动回路119 53全电流定律120 54麦克斯韦方程组122 55时变场的边界条件124 551不同媒质分界面上的衔接条件124 552两种无损耗、线性媒质之间的 分界面126 553电媒质与理想导体之间的 分界面126 56动态位及其波动方程126 561动态位的定义126 562达朗贝尔方程127 563达朗贝尔方程的解128 57坡印亭定理与坡印亭矢量130 571坡印亭定理130 572坡印亭矢量131 58正弦电磁场132 59工程应用实例——核磁共振效应135 510本章小结137 511习题138 512科技前沿140 第6章准静态电磁场141 61麦克斯韦的革命——引导现代物理时代 的到来141 62电准静态场和磁准静态场142 621电准静态场142 622磁准静态场143 63导电媒质中自由电荷的弛豫过程144 631电荷在均匀导电媒质中的弛豫 过程144 632电荷在分块均匀导电媒质中的 弛豫过程145 64趋肤效应与邻近效应147 641电磁场的扩散方程147 642趋肤效应与透入深度148 643邻近效应150 65涡流及其损耗151 66电路定律与交流阻抗153 67工程应用实例155 671电涡流传感器155 672无损探伤156 673变压器和自耦变压器157 68本章小结160 69习题161 610科技前沿162 第7章平面电磁波163 71赫兹的实验与麦克斯韦理论163 72自由空间中的平面波164 721一般波动方程164 722平面电磁波165 73导电媒质中的平面波167 731低损耗媒质中的平面波168 732良导体中的平面波169 74平面波的反射与折射170 75导行电磁波和波导173 751导行电磁波的分类173 752电磁波在波导中的传播特性175 753矩形金属波导176 754谐振腔178 76工程应用实例181 761移动通信技术181 762电磁波测距183 77本章小结185 78习题186 79科技前沿187 第8章电磁场的数值计算法189 81冯康与中国有限元法189 82电磁场数值计算常用方法190 821有限元法190 822有限差分法195 823边界元法199 83电磁场数值计算软件200 84二维电磁场和三维电磁场分析算例202 841使用FEMM 软件进行电磁场 分析202 842使用ANSYS MAXWELL软件进行 电磁场分析203 843使用SIMULATION MECHANICAL 软件进行电场分析206 85习题208 86科技前沿208 第9章工程电磁场应用新技术210 91洛伦兹把经典电磁理论推向了最后的 高峰210 92磁悬浮技术212 921磁力和磁悬浮212 922磁悬浮原理及分类212 923电磁悬浮轴承的电磁场分析213 924磁悬浮人工心脏泵中的电磁场 分析217 925磁悬浮列车中的电磁系统220 93电磁辐射生物效应机理研究中的计算 电磁学方法223 931电磁场与电磁辐射223 932电磁辐射生物效应机理研究中的 计算电磁学方法226 933应用时域有限差分法计算电磁辐射 在生物组织中的比吸收率227 94电磁兼容技术228 941电磁兼容的基本概念及其发展228 942电磁干扰源及电磁干扰的传播229 943电磁干扰抑制231 944电磁兼容测试技术232 945电磁兼容的应用233 95科技前沿236 附录238 附录A电磁量及其国际制单位238 附录B一些常用材料的基本常量241 参考文献243 內容試閱： 第2版前言 本书第2版主要是重新编写了第8章电磁场的数值计算法和第9章工程电磁场应用新技术这两章,加强了应用部分的内容。 本书的前7章主要讲述电磁场的基础理论。 作为重点介绍的第8章电磁场数值计算法是基于工程电磁场分析研究的需要。我们知道，电磁场的解析解能够直接揭示函数的变化规律，能够用显式表达变量之间的依赖关系，不存在数值不稳定的问题，具有可被人重复导出，计算精度高等特点。但是，三维介质中的解析解仅局限于特殊的、简单的变量条件，缺乏普适性。随着计算机技术的飞速发展，多种电磁场数值计算方法不断涌现，并得到广泛的工程应用。相对于解析法而言，数值计算方法受边界形状的约束大为减少，可以解决各种类型的复杂问题。本书在数值计算方法中重点介绍了有限元法。当然，每种单一的数值计算方法也是有其局限性的，多种方法应取长补短。与本书其他各章结构相同，在第8章的81节介绍了“冯康与中国有限元法”引出本章内容。第9章工程电磁场应用新技术主要介绍了磁悬浮、电磁辐射生物效应、电磁兼容等被人们广泛关注的几项新技术。 参加本次修订工作的有刘淑琴、陈帝伊、代燕杰、胡文静，刘淑琴担任主编。 为完成本次修订，研究生赵思鹏、顾霆和刘成鹏做了大量收集、整理资料的工作，在此一并致以诚挚的谢意！ 电与磁的发展、电磁场的工程应用技术的发展日新月异，书中不够完善之处在所难免，乃至或有缺点错误，敬请使用本书的师生和其他读者批评指正。 作者 第1版前言 电磁场是高等学校工科电类专业的一门重要的专业基础课。随着科学技术日新月异的发展，电磁场理论和技术的研究已经渗透到医疗、生物、天文、地理等众多的领域，这也为电磁场学科的发展和应用提供了更为广阔的空间。例如将电磁场分析计算应用到磁悬浮技术的优化设计中，可得到多项指标的提升。为了使学生能够了解电磁场理论的应用和前沿知识，激发学生的学习兴趣，提高他们应用理论知识解决实际问题的能力，我们编写的《工程电磁场基础及应用》一书在系统阐述电磁场基本理论的基础上，通过已成功用于工程实际中的技术成果，介绍电磁场工程问题的提出和应用电磁场理论分析计算解决实际问题的过程。 本书的编写特点如下：首先，介绍电磁场的数学、物理基础，帮助学生在尽量不借助数学参考文献的情况下学习后续内容。其次，按传统体系逐一讲述静电场、恒定电场、静磁场、动态电磁场与电磁波、准静态电磁场、平面电磁波、计算机辅助分析及工程电磁场应用新技术。本着由简单到复杂、由浅入深、由特殊规律到普遍规律的顺序，使学生逐步加深对电磁场理论及工程应用的了解。再次，为了提高学生的学习兴趣，每一章开始都介绍和本章内容相关的电磁场发展史上的科学故事，内容涉及相关科学家的科学实验、主要贡献，发现电磁学规律的过程等。希望学生通过对电磁场学科背景知识的了解，提高兴趣，巩固知识。最后，在每一章阐述经典理论之后，都相应介绍几个与之相关的工程应用实例，希望这部分内容能帮助学生提高应用电磁场理论解决实际问题的能力。另外，每章最后都附有英文科技前沿，介绍电磁场及工程技术的最新发展动向，开阔学生眼界，扩大知识面，为激励创新提供思路。 参加本书编写的有刘淑琴、陈帝伊、代燕杰、胡文静，由刘淑琴担任主编。编写过程中得到了谭震宇教授的关心与支持，硕士生赵闻、杨洪涛对书中的图进行了整理，在此一并致以衷心的感谢。 本书可作为电气工程、自动化等专业本科及相关专业研究生的教材和有关工程人员的参考用书。 书中难免存在不足之处，敬请使用本书的师生和其他读者批评指正。 作者

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