電磁場理論與應用模擬 嵇豔鞠 9787030714169 【台灣高等教育出版社】

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原出版社:科學
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書名:電磁場理論與應用模擬
ISBN:9787030714169
出版社:科學
著編譯者:嵇豔鞠
頁數:311
所在地:中國大陸 *此為代購商品
書號:1593604
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內容簡介

本書主要圍繞靜態電磁場、時變電磁場的激勵源、標量和矢量場量表徵方法、基本定律和方程,闡述電磁場的時空分佈特徵、場量求解以及電參數求解方法等內容,並結合電磁場工程應用和前沿問題進行模擬分析。本書通過先構架基本概念、基本定律和方程,重點梳理電磁標量場和矢量場的不同求解方法,並從實際問題出發設計模擬案例,最終實現電磁場的動態可視化。通過電偶極子和磁偶極子的靜態場特徵分析、理想介質中電磁輻射和導電媒質中時變電磁場傳播的理論計算、電磁場數值模擬幾部分內容,將電磁場理論進行有機貫穿,構成完整知識體系。本書既有抽象的電磁理論公式,又有生動的電磁場模擬圖像,理論和模擬相結合,便於學生自主學習和深入理解。 本書可供電氣工程及其自動化、測控技術與儀器、自動化等專業高校本科生和研究生作為教材使用,同時可供電氣工業領域專業技術人員參考使用。

目錄

前言
1 矢量分析
1 1 矢量的基本運算
1 2 電磁場中標量場和矢量場
1 3 標量場的方嚮導數和梯度
1 3 1 方嚮導數
1 3 2 梯度
1 3 3 梯度性質
1 4 矢量場的散度和散度定理
1 4 1 矢量的通量
1 4 2 矢量場的散度
1 4 3 散度定理
1 5 矢量場的旋度和斯托克斯定理
1 5 1 矢量的環量
1 5 2 矢量場的旋度
1 5 3 斯托克斯定理
1 6 亥姆霍茲定理
1 6 1 亥姆霍茲定理基本概念
1 6 2 亥姆霍茲定理證明
1 6 3 矢量場的亥姆霍茲定理
1 7 唯一性定理
2 靜電場及其模擬
2 1 庫侖定律
2 2 電場的基本概念
2 2 1 電荷與電荷分佈
2 2 2 電場強度及電場線方程
2 2 3 電介質和極化強度
2 2 4 電通密度(電位移矢量)
2 2 5 電位及等位面方程
2 2 6 電容
2 2 7 靜電能量
2 2 8 靜電力
2 3 靜電場的基本定律
2 3 1 靜電場的高斯定律
2 3 2 靜電場的環路定律
2 4 靜電場的基本方程
2 4 1 矢量基本方程
2 4 2 標量基本方程
2 5 鏡像法和電軸法
2 6 場量的求解方法
2 6 1 電場強度定義式法
2 6 2 電位函數疊加法
2 6 3 高斯定律法
2 6 4 電位的積分方程法
2 7 電參數的求解方法
2 8 靜電場的模擬案例
2 8 1 基於MATLAB的點電荷電位和電場強度分佈模擬
2 8 2 基於MATLAB的電偶極子電位和電場強度分佈模擬
2 8 3 基於Ansoft Maxwell的靜電場中同軸電纜3D模擬
2 9 知識提要
習題
3 恆定電場及其模擬
3 1 恆定電場的基本概念
3 2 恆定電場基本定律
3 3 恆定電場基本方程
3 3 1 矢量場方程
3 3 2 標量場方程
3 4 恆定電場的分界面銜接條件
3 5 恆定電場與靜電場的比擬
3 6 場量和電參數的求解方法
3 6 1 靜電比擬法
3 6 2 分界面銜接條件法
3 6 3 電位的積分方程法
3 7 恆定電場的數值模擬案例
3 7 1 基於Ansoft Maxwell的導體中電流模擬
3 7 2 基於Ansoft Maxwell接地電極的跨步電壓計算
3 8 知識提要
習題
4 恆定磁場及其模擬
4 1 安培定律
4 2 恆定磁場的基本概念
4 2 1 磁感應強度及磁感線方程
4 2 2 磁化強度
4 2 3 磁場強度
4 2 4 磁矢量位
4 2 5 磁標量位
4 2 6 電感
4 2 7 互感
4 2 8 磁場能量
4 2 9 磁場力
4 3 恆定磁場的基本定律
4 3 1 恆定磁場的高斯定律
4 3 2 恆定磁場的環路定律
4 4 恆定磁場的基本方程及銜接條件
4 4 1 矢量基本方程
4 4 2 矢量的分界面銜接條件
4 4 3 標量基本方程及分界面銜接條件
4 5 場量的求解方法
4 5 1 畢奧-薩伐爾定律法
4 5 2 環路定律法
4 5 3 磁矢量位法
4 5 4 磁矢量位的微分方程法
4 6 磁參數的求解方法
4 6 1 自感計算
4 6 2 互感計算
4 6 3 磁場能量計算
4 7 恆定磁場的數值模擬案例
4 7 1 基於MATLAB的環形載流迴路空間磁場分佈模擬
4 7 2 基於MATLAB的亥姆霍茲線圈的磁場分佈
4 8 知識提要
習題
5 時變電磁場及其模擬
5 1 電磁場量的複數形式表示法
5 2 時變電磁場的基本概念和基本定律
5 2 1 基本概念
5 2 2 電磁感應定律
5 2 3 全電流定律
5 3 時變電磁場的基本方程和分界面銜接條件
5 3 1 麥克斯韋方程組
5 3 2 准靜態電磁場中麥克斯韋方程組
5 3 3 媒質分界面銜接條件
5 4 坡印亭定理
5 5 達朗貝爾方程及其解
5 6 電偶極子時變場
5 7 磁偶極子時變場
5 8 典型例題
5 9 時變電磁場數值模擬案例
5 9 1 基於MATLAB的電偶極子天線電磁輻射
5 9 2 磁偶極子電磁場模擬
5 10 知識提要
習題
附錄5 1 偶極子的時諧電磁場推導
6 平面電磁波及其模擬
6 1 赫茲實驗
6 2 基本概念
6 3 電磁波動方程
6 3 1 電磁波動方程的時間域和頻率域形式
6 3 2 一維平面電磁波的波動方程
6 4 理想介質中均勻平面電磁波
6 4 1 一維波動方程的時間域通解及其物理意義
6 4 2 理想介質中正弦均勻平面波的複數通解
6 4 3 典型例題
6 5 導電媒質中均勻平面電磁波
6 5 1 導電媒質中正弦均勻平面電磁波的傳播特性
6 5 2 良導體媒質中電磁波的傳播特性
6 5 3 低損耗媒質中電磁波的傳播特性
6 5 4 典型例題
6 6 平面電磁波的極化
6 6 1 直線極化
6 6 2 圓極化
6 6 3 橢圓極化
6 7 平面電磁波在理想介質分界面上的反射與折射
6 7 1 正入射時平面電磁波的反射與折射
6 7 2 三層理想介質分界面上的反射與折射
6 7 3 斜入射時平面電磁波
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