《电磁场中的能量》求取 ⇩

第一章自由空间中的电磁场1

1.1 引言1

1.2 电磁场中的力1

1.3 磁通量密度B的矢量场4

1.4 电荷和电流7

1.5 电通量密度D的矢量场9

1.6 磁矢量H12

1.7 电磁场作为元电感器和元电容器的集合16

1.8 自由空间中(E，B)场同(D，H)场的关系17

1.9 电磁势20

1.10 单位体积电矩22

1.11 电赫兹势24

1.12 单位体积磁矩25

1.13 磁赫兹势28

1.14 磁荷与磁流概念的实用程度29

1.15 电磁学中的相对运动31

习题37

第二章物质中的电磁场42

2.1 引言42

2.2 物质的结构函数42

2.3 物质电磁方程的第一种形式45

2.4 物质电磁方程的第二种形式46

2.5 物质电磁方程的第三种形式49

2.6 线性各向同性物质50

2.7 相对于观察者静止的线性各向同性非导电物质中的电磁方程51

2.8 固定时变偶极子向固定均匀线性各向同性非导电物质内的辐射53

2.9 复电磁矢量55

2.10 相对于观察者静止的线性各向同性物质的复电磁方程57

2.11 固定振荡偶极子向具有导电性的固定均匀线性各向同性物质内的辐射60

2.12 具有导电和介电特性的物质模型62

2.13 相对于观察者运动的物质71

习题73

第三章电能79

3.1 引言79

3.2 自由空间中带电球形导体的电能80

3.3 电子的‘大小’81

3.4 一对小带电球形导体的总电能82

3.5 一对小带电球间的力学作用83

3.6 一对小带电球的电容矩阵84

3.7 任意导体系的电容矩阵86

3.8 充电电容器的电能88

3.9 带电导体系的电能89

3.10 静电学中的互易定理90

3.11 静电学互易定理的证明92

3.12 带电导体上的力学作用94

3.13 用恒定电压时的位移计算力学作用96

3.14 线性电介质存在时的导体98

3.15 电导矩阵和电阻矩阵99

习题102

第四章电场中的能量和应力104

4.1 引言104

4.2 自由空间中静态带电导体间势能的分布105

4.3 自由空间中任一电场势能的分布107

4.4 准静特性的最大尺度109

4.5 静电学中电通量管的张力110

4.6 静电学中电通量管的侧向压力113

4.7 自由空间中的电应力张量115

4.8 线性电介质中势能的分布117

4.9 线性电介质中的电应力121

4.10 物质中的非电应力123

4.11 非线性电介质124

4.12 导电物质中的功率耗散密度126

4.13 电磁场中的功率产生密度128

习题129

5.2 与运动电荷相联系的运动能量的概念130

第五章自由空间电磁场中的运动能量130

5.1 引言130

5.3 包含质量和电荷两者的运动能量135

5.4 自由空间中任一稳定磁通量管的磁能138

5.5 自由空间磁场中磁能的分布143

5.6 电感器的磁能145

5.7 磁能的准静态分析147

5.8 载有稳定电流的电感器系统的磁能148

5.9 静磁学的互易定理149

5.10 根据磁能变化计算磁力150

5.11 自由空间中的磁应力张量153

习题155

第六章磁性物质中的磁能和磁应力158

6.1 引言158

6.2 存在物质时的法拉第感应定律158

6.3 电磁铁160

6.4 线圈中发电机对线性各向同性电磁铁做的功162

6.5 反磁性物质模型164

6.6 电子自旋170

6.7 特性与电子自旋有关的磁性物质模型171

6.8 磁能的定义174

6.9 线性磁性物质存在时的电感器176

6.10 线性磁性物质存在时的磁应力177

6.11 非线性铁磁物质181

6.12 磁势能概念185

习题187

第七章电磁场中的能流191

7.1 引言191

7.2 一个简单的电磁振荡系统191

7.3 一个简单的电磁传输系统196

7.4 坡印亭矢量的概念202

7.5 坡印亭矢量的物理意义204

第八章电磁场中的能量守恒和动量守恒210

8.1 引言210

8.2 自由空间电磁场的坡印亭能量定理210

8.3 自由空间中电磁场坡印亭能量定理的证明212

8.4 存在线性物质时电磁能量的收支213

8.5 在非线性电介质和磁性材料中所做的电磁功214

8.6 等离子体中的能量收支215

8.7 单位体积自由电矩的应用217

8.8 单位体积电磁动量的概念219

8.9 电磁场的动量定理223

习题226

9.1 引言229

第九章振荡电路中的能量229

9.2 电阻性功率和电抗性功率的概念232

9.3 电抗性功率的重要性237

9.4 复功率的概念241

9.5 方均根电压和电流的应用244

9.6 阻抗概念245

9.7 电网络理论247

10.1 引言249

10.2 二维和三维矢量代数249

第十章振荡电磁场中的能量储存249

10.3 椭圆极化的概念250

10.4 振荡电磁场中能量密度的时间变化255

10.5 用复场矢量表示的平均能量密度257

第十一章振荡电磁场中的能量流动261

11.1 引言261

11.2 振荡电磁场中单位体积内能量供给率和消耗率随时间的变化261

11.3 单位体积的复功率265

11.4 振荡电磁场中单位时间单位横截面上能流的时间变化268

11.5 单位横截面的复功率271

11.6 复功率的能量定理272

11.7 等离子体中的复功率273

11.8 振荡电磁场的互易定理278

11.9 振荡电磁场互易定理的证明281

第十二章振荡电磁场中的阻抗概念284

12.1 引言284

12.2 场阻抗的定义285

12.3 振荡电路间的界面处电路阻抗与边界条件的关系289

12.4 振荡电磁场之间的界面处场阻抗与边界条件的关系291

12.5 平面波的场阻抗293

12.6 场阻抗和场导纳之间的关系298

12.7 在窄带传输线上的阻抗和导纳300

12.8 介电损耗302

12.9 金属损耗305

习题308

第十三章在平面界面处电磁波的反射与折射309

13.1 引言309

13.2 指数波函数309

13.3 色散关系的概念312

13.4 消散波316

13.5 与平面界面有关的入射、反射波和透射波317

13.6 入射波、反射波和透射波传播矢量之间的关系319

13.7 垂直穿过界面看时波的场阻抗320

13.8 平面波垂直入射到平面界面上的反射和透射322

13.9 菲涅耳(Fresnel)反射系数的计算326

13.10 菲涅耳反射系数的特性330

13.11 斜入射时的匹配334

13.12 相干散射的概念339

习题341

第十四章电磁波中能量的储存和流动345

14.1 引言345

14.2 均匀线性各向同性无损耗物质中的行进平面波346

14.3 均匀线性各向同性无损耗物质中的驻平面波349

14.4 无损耗传输线上的行波和驻波351

14.5 部分行波和部分驻波354

14.6 储存动能对电磁波的影响359

14.7 相交平面波中能量的储存和流动366

14.8 辐射偶极子的能量储存和流动373

习题384

附录386

附录A正交坐标系386

附录B 矢量恒等式387

附录C 相对论力学389

附录D 数值表392

索引393