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电磁场与电磁波

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李宏民, 闵力

978-7-5685-3196-2

大连理工大学出版社

2022-01-01

￥49.80

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电磁场与电磁波课程是电子科学与技术、微电子科学与工程、电子信息工程、光电信息科学与工程等专业的基础课程,是一门有关电磁场与电磁波的基本属性、描述方法、运动规律、与物质相互作用的应用性课程。通过课程理论学习与实践训练,学生将深入认识宏观电磁场与电磁波的基本概念和规律,为后续课程的学习,以及今后从事现代通信、电磁兼容和天线等方面的工作或研究打下良好的理论基础。 2015年,教育部、国家发展改革委、财政部联合出台了《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》,给地方本科高校转型发展指明了方向。2018年,全国部分理工类地方本科院校联盟(简称“G12联盟”),为加强 专业间的交流与合作,聚集各高校本科教育教学改革成果,实现应用型课程教材建设资源共享,提升联盟高校本科人才培养的质量,成立了G12联盟应用型课程教材建设委员会。受G12联盟应用型课程教材建设委员会的委托,编者 编写了本教材。
  • 内容简介
  • 教材目录
  • 样章试读
  • 教学资源
本教材针对地方高校培养具有鲜明特色的技术技能型人才的目标,融入CDIO 工程教育理念,并针对相关知识点,设置丰富、形象的CDIO 项目实例,力图激发学生学习兴趣的同时,提升学生工程实践能力、创新能力、团队沟通能力和合作能力,以及分析解决实际电磁工程问题的能力。

本教材注重基本概念和经典理论的介绍,压缩或删减了传统教材中比较烦琐的数学推证过程;为让学生对电磁理论融会贯通的同时,深刻领会电磁元件(如天线、滤波器等)的设计过程,编者不仅设置了典型的电磁仿真实验,而且还加入了一些工程设计与应用案例,这是本教材最重要的特色。

为响应教育部全面推进高等学校课程思政建设工作的要求,本教材融入思政目标元素,逐步培养学生正确的思政意识,树立肩负建设国家的重任,从而实现全员、全过程、全方位育人。学生树立爱国主义情感,能够积极学习电磁场与电磁波知识,立志成为社会主义事业建设者和接班人。

　
第1章 概 论……………………………………………………………………………… 1
1.1 电磁技术的发展历史与应用现状………………………………………………… 1
1.2 工程数学基础———矢量分析……………………………………………………… 3
1.3 电磁工程设计与仿真常用软件…………………………………………………… 13
习题1 …………………………………………………………………………………… 15
第2章 静电场…………………………………………………………………………… 17
2.1 电荷与电荷密度…………………………………………………………………… 17
2.2 库仑定律与电场强度……………………………………………………………… 19
2.3 真空中的静电场基本方程………………………………………………………… 22
2.4 介质中的静电场基本方程………………………………………………………… 25
2.5 电 位……………………………………………………………………………… 31
2.6 静电场的边值问题及唯一性定理………………………………………………… 36
2.7 分离变量法………………………………………………………………………… 41
2.8 镜像法……………………………………………………………………………… 46
2.9 静电场的能量……………………………………………………………………… 48
习题2 …………………………………………………………………………………… 49
第3章 恒定磁场………………………………………………………………………… 52
3.1 电流与电流密度…………………………………………………………………… 52
3.2 磁感应强度与安培力定律………………………………………………………… 55
3.3 真空中的恒定磁场基本方程……………………………………………………… 59
3.4 介质中的恒定磁场基本方程……………………………………………………… 62
3.5 矢量磁位…………………………………………………………………………… 67
3.6 恒定磁场的边值关系……………………………………………………………… 72
3.7 标量磁位…………………………………………………………………………… 74
3.8 恒定磁场的能量…………………………………………………………………… 77
习题3 …………………………………………………………………………………… 78
第4章 时变电磁场……………………………………………………………………… 81
4.1 电磁感应定律……………………………………………………………………… 81
4.2 位移电流…………………………………………………………………………… 84
4.3 时变电磁场的基本方程…………………………………………………………… 86
4.4 时变电磁场的位函数……………………………………………………………… 89

4.5 电磁能量守恒定律………………………………………………………………… 91

4 .6 时谐电磁场………………………………………………………………………… 94
习题4 …………………………………………………………………………………… 97
第5章 平面电磁波……………………………………………………………………… 100
5.1 理想介质中的平面电磁波……………………………………………………… 101
5.2 导电媒质中的平面电磁波……………………………………………………… 105
5.3 平面电磁波垂直入射…………………………………………………………… 109
5.4 平面电磁波斜向入射…………………………………………………………… 115
5.5 电磁波的极化与群速…………………………………………………………… 119
习题5…………………………………………………………………………………… 123
第6章 导行电磁波……………………………………………………………………… 127
6.1 导行波电磁场及传播…………………………………………………………… 127
6.2 矩形波导………………………………………………………………………… 130
6.3 圆形波导………………………………………………………………………… 135
6.4 同轴波导………………………………………………………………………… 141
6.5 谐振腔与传输线………………………………………………………………… 144
习题6…………………………………………………………………………………… 155
第7章 电磁波的辐射与接收…………………………………………………………… 158
7.1 基本振子的辐射………………………………………………………………… 158
7.2 接收天线基本理论……………………………………………………………… 164
7.3 天线的基本概念及电参数……………………………………………………… 167
7.4 对称振子天线…………………………………………………………………… 178
7.5 阵列天线………………………………………………………………………… 190
7.6 移动通信天线简介……………………………………………………………… 196
习题7…………………………………………………………………………………… 205
第8章 电磁场与电磁波工程设计与应用案例………………………………………… 206
8.1 矩形波导内的场与波仿真……………………………………………………… 206
8.2 手机双频PIFA天线设计……………………………………………………… 214
8.3 耦合线带通滤波器设计………………………………………………………… 226
习题8…………………………………………………………………………………… 237
参考文献…………………………………………………………………………………… 238

  • 考核大纲

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  • 课程教案

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  • 课件

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  • 课后答案

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