工程電磁場基礎及應用(第2版)（簡體書）

本書為普通高等教育電氣工程與自動化類“十三五”規劃教材。
本書在闡述電磁場基本理論的基礎上，闡明電磁理論對高新技術發展的作用，重點放在電磁場工程問題的提出和應用電磁場分析計算去解決實際問題。全書共分九章：電磁場的數學物理基礎、靜電場、恒定電場、靜磁場、時變電磁場與電磁波、準靜態電磁場、平面電磁波、電磁場的數值計算法和工程電磁場應用新技術（磁懸浮、電磁兼容等）。本書還結合每章的內容編寫了大量來自工業生產、實用技術等方面的例題、習題和應用實例。
本書可作為高等院校電氣工程及其自動化等專業的本科及研究生教材和有關工程人員的參考用書。

劉淑琴，山東大學教授。1982年獲山東大學理學學士學位，1990年、2000年分別獲西安交通大學工學碩士、工學博士學位，清華大學博士後，在美國Michigan大學做訪問學者一年。

序
第2版前言
第1版前言
第1章電磁場的數學物理基礎1
11電磁場基本物理量1
111電荷密度與電流密度1
112電場強度2
113磁感應強度3
12矢量分析3
121矢量代數4
122坐標系統5
123矢量積分8
13場論基礎8
131場的基本概念9
132標量場的梯度9
133矢量場的散度和散度定理11
134矢量場的旋度和斯托克斯定理12
135格林定理和亥姆霍茲定理14
136場的分類16
第2章靜電場18
21電磁學歷史上第一個定量定律——
庫侖定律18
22真空中的靜電場19
221庫侖定律19
222電場強度20
223靜電場的環路定理和電位21
224真空中的高斯通量定理24
23電介質中的靜電場24
231靜電場中的導體24
232靜電場中的電介質25
233電介質中的高斯通量定理26
24靜電場的基本方程及分界面上的銜接
條件28
241靜電場的基本方程28
242分界面上的銜接條件29
25靜電場的邊值問題及唯一性定理30
251靜電場的邊值問題30
252唯一性定理32
26邊值問題的解法33
261分離變量法33
262鏡像法和電軸法37
27電容和部分電容44
271電容44
272部分電容45
273靜電屏蔽48
28靜電場的能量和力48
281帶電體系統中的靜電場能量49
282靜電場能量分布及其密度49
283靜電力51
29工程應用實例52
291架空地線的防雷作用52
292換位三相輸電線的每相工作
電容53
293靜電發電機55
210本章小結56
211習題58
212科技前沿60
第3章恒定電場61
31從電氣研究的熱潮到焦耳定律的
建立61
32恒定電場的基本方程62
321電源與恒定電場62
322歐姆定律和焦耳定律的微分
形式63
323恒定電場基本方程及分界面上的
銜接條件64
33恒定電場的邊值問題66
34靜電比擬67
35電導與接地電阻68
351電導68
352多電極系統的部分電導69
353接地電阻70
354跨步電壓72
36工程應用實例73
361電法勘探73
362普通電阻率法測井75
37本章小結76
38習題77
39科技前沿79
第4章靜磁場80
Ⅹ工程電磁場基礎及應用第2版目錄Ⅸ41從奧斯特揭示電與磁的聯系到安培
環路定理的建立80
42靜磁場的基本方程81
421安培力定律81
422磁感應強度82
423磁場的高斯定理83
424媒質的磁化84
425一般形式的安培環路定理86
426靜磁場的基本方程88
43 靜磁場的邊界條件88
44邊界問題的解法90
45矢量磁位及其邊值問題91
451矢量磁位91
452矢量磁位的邊值問題93
46標量磁位94
47電感和電感器96
48靜磁場的能量和力97
481用場量表示靜磁能98
482用磁場儲能表示力100
483靜磁力101
49磁路102
410工程應用實例105
4101三相輸電線的每相等效電感105
4102電力電纜路徑的探測106
4103電磁炮107
4104磁力礦物分選108
4105磁流體發電機110
411本章小結110
412習題113
413科技前沿115
第5章時變電磁場與電磁波116
51電磁場理論的集大成——麥克斯韋
方程組116
511法拉第與電磁感應定律116
512麥克斯韋理論117
52法拉第電磁感應定律118
521時變磁場中的靜止回路119
522靜磁場中的運動導體119
523時變磁場中的運動回路119
53全電流定律120
54麥克斯韋方程組122
55時變場的邊界條件124
551不同媒質分界面上的銜接條件124
552兩種無損耗、線性媒質之間的
分界面126
553電媒質與理想導體之間的
分界面126
56動態位及其波動方程126
561動態位的定義126
562達朗貝爾方程127
563達朗貝爾方程的解128
57坡印亭定理與坡印亭矢量130
571坡印亭定理130
572坡印亭矢量131
58正弦電磁場132
59工程應用實例——核磁共振效應135
510本章小結137
511習題138
512科技前沿140
第6章準靜態電磁場141
61麥克斯韋的革命——引導現代物理時代
的到來141
62電準靜態場和磁準靜態場142
621電準靜態場142
622磁準靜態場143
63導電媒質中自由電荷的弛豫過程144
631電荷在均勻導電媒質中的弛豫
過程144
632電荷在分塊均勻導電媒質中的
弛豫過程145
64趨膚效應與鄰近效應147
641電磁場的擴散方程147
642趨膚效應與透入深度148
643鄰近效應150
65渦流及其損耗151
66電路定律與交流阻抗153
67工程應用實例155
671電渦流傳感器155
672無損探傷156
673變壓器和自耦變壓器157
68本章小結160
69習題161
610科技前沿162
第7章平面電磁波163
71赫茲的實驗與麥克斯韋理論163
72自由空間中的平面波164
721一般波動方程164
722平面電磁波165
73導電媒質中的平面波167
731低損耗媒質中的平面波168
732良導體中的平面波169
74平面波的反射與折射170
75導行電磁波和波導173
751導行電磁波的分類173
752電磁波在波導中的傳播特性175
753矩形金屬波導176
754諧振腔178
76工程應用實例181
761移動通信技術181
762電磁波測距183
77本章小結185
78習題186
79科技前沿187
第8章電磁場的數值計算法189
81馮康與中國有限元法189
82電磁場數值計算常用方法190
821有限元法190
822有限差分法195
823邊界元法199
83電磁場數值計算軟件200
84二維電磁場和三維電磁場分析算例202
841使用FEMM 軟件進行電磁場
分析202
842使用ANSYS MAXWELL軟件進行
電磁場分析203
843使用SIMULATION MECHANICAL
軟件進行電場分析206
85習題208
86科技前沿208
第9章工程電磁場應用新技術210
91洛倫茲把經典電磁理論推向了最后的
高峰210
92磁懸浮技術212
921磁力和磁懸浮212
922磁懸浮原理及分類212
923電磁懸浮軸承的電磁場分析213
924磁懸浮人工心臟泵中的電磁場
分析217
925磁懸浮列車中的電磁系統220
93電磁輻射生物效應機理研究中的計算
電磁學方法223
931電磁場與電磁輻射223
932電磁輻射生物效應機理研究中的
計算電磁學方法226
933應用時域有限差分法計算電磁輻射
在生物組織中的比吸收率227
94電磁兼容技術228
941電磁兼容的基本概念及其發展228
942電磁干擾源及電磁干擾的傳播229
943電磁干擾抑制231
944電磁兼容測試技術232
945電磁兼容的應用233
95科技前沿236
附錄238
附錄A電磁量及其國際制單位238
附錄B一些常用材料的基本常量241
參考文獻243