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目录1

第八章 电磁能和功率1

8.1对运动电荷与磁荷的电磁力1

8.2供给运动电荷与磁荷的功率2

8.3能量守恒——坡印亭定理3

8.3.1 微分形式坡印亭定理3

8.3.2 积分形式坡印亭定理5

8.3.3 确定S和ω的某些困难6

8.4电场和磁场储存的能量6

8.4.1 空气电容器中储存的电能7

8.4.2 空芯电感器中储存的磁能8

8.5.1 极化、磁化和传导功率密度9

8.5物质吸收的功率9

8.5.2 物质中的坡印亭定理11

8.6静态功率流与耗散13

8.6.1 电阻中的静态功率流13

8.6.1.1 静态E和H场13

8.6.1.2 坡印亭矢量和静态功率流15

8.6.2 矩形电阻中的静态功率流17

8.6.2.1 电源在无限远处时的矩形电阻17

8.6.2.2 电源沿一边分布时的矩形电阻19

？8.6.3 电子束中的静态功率流22

8.6.3.1 电子束动力学22

8.6.3.2 静态E和H场24

8.6.3.3 坡印亭矢量和静态功率流26

8.7.1 极化能量密度27

8.7极化能和电能27

8.7.3 总电能29

8.7.2 电能密度29

8.7.4 储存电能的举例——填充ε的电容器30

8.8磁化能和磁能31

8.8.1 磁化能量密度31

8.8.2 磁能密度32

8.8.3 总磁能33

8.8.4 储存磁能举例34

8.8.4.1 单匝线圈34

8.8.4.2 一般n匝电感线圈35

8.9小结和结论36

习题38

8.10参考文献38

第九章 时变场的低频特性41

9.1基本场定律41

9.2静态场与时变场的比较42

9.2.1 E和H场的耦合42

9.2.2 低频场的物理意义43

9.3严格的波动解44

9.3.1 简单的波动系统44

9.3.2 一维波动方程44

9.3.3 正弦稳态解46

9.3.4 时变电容场48

9.3.5 低频响应50

附录二 数学公式汇集53

9.4.1 一般场和频率的关系54

9.4时变场的幂级数法54

9.4.2 带有ω的幂级数54

9.4.3 不带ω的幂级数59

9.5准静态场举例——电容器的低频响应60

9.5.1 平行板电容器60

9.5.1.1 参考点的选择61

9.5.1.2 零阶场62

9.5.1.3 一阶场64

9.5.1.4 准静态解67

9.5.1.5 二阶场及准静态场的正确性68

？9.5.1.6 三阶及三阶以上的场71

9.6电感器的低频特性72

9.6.1 单匝电感器72

9.6.1.1 零阶场73

9.6.1.2 一阶场73

9.6.1.3 准静态响应74

9.6.1.4 电动势和楞次定律76

9.6.1.5 二阶及二阶以上的场78

？9.6.2 N匝电感线圈79

9.6.2.1 没有线圈时的准静态场79

9.6.2.2 存在线圈时的准静态场81

9.6.2.3 保守场Ei（t）的物理意义84

9.6.2.4 N匝自激励线圈86

9.7电阻器的频率特性87

9.7.1 零阶场87

？9.7.2 一阶场88

？9.7.3 准静态响应89

9.8作为准静态近似的电路理论91

9.8.1 从场理论导出基尔霍夫电路定律92

9.8.2 电路的功率概念94

9.9小结和结论96

习题97

第十章 TEM场和波（无损传输线理论）100

10.1 横电磁（TEM）场100

10.1.1 TEM场定律100

10.1.2 TEM结构——理想导体传输线101

10.1.3 理想导线的TEM边界条件102

10.2 传输线模型103

10.2.1 电压和电流的定义103

10.2.2 归一化横向场104

10.2.3 传输线方程105

？10.2.4 传输线参数107

？10.2.4.1 单位长度的电容107

？10.2.4.2 单位长度的电感107

？10.2.4.3 单位长度的并联电导108

10.3 分布参数电路传输线108

10.3.1 由分布电路模型建立的传输线方程109

10.3.2 功率和能量——坡印亭定理110

10.4 无损耗传输线上标量波的运动（时域分析）111

10.4.1 时域解111

10.4.2 正向和反向行波113

10.5.1 频域解116

10.5 无损耗传输线上的正弦波（频域分析）116

10.5.2 正向和反向行波117

10.5.2.1 波动和相速117

10.5.2.2 能量和功率119

10.5.2.3 输入阻抗和电源条件120

10.5.2.4 负载和电源边界条件121

10.5.3 纯驻波122

10.5.3.1 短路线122

10.5.3.2 能量和功率123

10.5.3.3 输入阻抗和电源条件125

10.5.3.4 其它驻波系统125

10.6 传输线上的复数功率128

10.6.1 电路理论中的复数功率128

10.6.3 传输线上的复数坡印亭定理130

10.6.2 传输线理论中的复数功率130

10.6.4 复数功率流举例132

10.7 一般终端阻抗133

10.7.1 负载条件和反射系数133

10.7.2 输入阻抗和电源条件135

10.7.3 广义反射系数135

10.7.4 驻波测量和？平面136

10.7.5 史密斯圆图139

10.7.5.1 史密斯圆图的用途140

10.8 小结和结论142

习题143

11.1 均匀平面波（UPW）——时域解148

11.1.1 均匀平面波（UPW）的性质148

第十一章 无损耗媒质中的平面波148

11.1.2 z向均匀平面波（时域）149

11.1.3 均匀平面波的场和功率150

11.2 频域中的场和功率154

11.2.1 复数矢量的应用154

？11.2.2 椭圆极化、圆极化和线极化155

11.2.3 复数坡印亭定理158

11.3 频域中的均匀平面波160

11.3.1 x向极化波160

11.3.2 解的性质161

11.3.3 均匀平面波的作用163

11.4 均匀平面波的垂直入射163

11.4.1 对理想导体的垂直入射163

11.4.2 对无损电介质的垂直入射166

11.4.3 对多重电介质的垂直入射169

11.5 均匀平面波的斜入射170

11.5.1 均匀平面波动的分量171

11.5.2 相位、波长和波速173

11.5.3 斜入射的几何关系175

11.5.4 对理想导体的斜入射176

11.5.4.1 入射波和反射波的解176

11.5.4.2 传输线模拟180

11.5.5 无损电介质分界面上的斜入射182

11.5.5.1 与边界平行的极化182

11.5.5.2 在入射平面内的极化185

11.5.5.3 布儒斯特（极化）角187

11.5.5.4 临界反射188

？11.6 非均匀平面波192

11.6.1 解的性质192

11.6.2 相位延迟与衰减194

11.6.3 TE和TM平面波194

11.6.4 均匀平面波与非均匀平面波的关系197

11.7 导引波——无损耗矩形波导198

11.7.1 基本方程199

11.7.2 TE模和TM模200

11.7.3 TEm,n模200

11.7.3.1 通解200

11.7.3.2 波导的边界条件202

11.7.3.3 TEm,n波202

11.7.4 TMm,n模204

11.7.5 波导内波的特性205

11.7.6 谐振腔208

11.8 小结和结论209

习题210

第十二章 辐射214

12.1 问题的定义214

12.2 基本场定律和位函数215

12.2.1 标量位和矢量位215

12.2.2 波动方程216

12.2.3 波的通解——滞后位的应用216

12.3 基本偶极子的辐射218

12.3.1 点源场218

12.3.2 电偶极子（TM）解220

12.3.3 偶极子场的特性221

12.3.3.1 波的运动221

12.3.3.2 波阻抗222

12.3.3.3 复数坡印亭矢量与辐射功率223

？12.3.4 磁偶极子（TE）解224

12.4 实际天线227

12.4.1 问题的特点228

12.4.2 实际的电偶极子228

12.4.2.1 解的说明228

？12.4.2.2 阻抗特性231

12.4.2.3 辐射特性234

？12.4.3 半波天线235

12.4.3.1 解的说明236

12.4.3.2 辐射特性237

12.5 偶极子的接收特性239

？12.6 偶极子阵列242

12.6.1 元因子与阵因子242

12.6.2 二元偶极子阵244

12.6.3 N元偶极子阵247

12.7 小结和结论249

习题250

附录一 正交坐标的微分算符252

附录三 拉普拉斯方程的解255

附录四 有损耗媒质中的均匀平面波255