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页数:361

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出版时间:2005-8

价格:35.00元

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isbn号码:9787508334547

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磁场中的能量流：现代电磁学原理与应用 一、 概述：驾驭无形的力量 本书旨在为读者构建一个全面且深入的现代电磁学知识体系，聚焦于如何理解、量化和利用电荷与电流所产生的复杂电磁场。不同于侧重于宏观电路分析的传统教材，本书将视角深入到场论的基础，从麦克斯韦方程组的微分形式出发，系统阐述电磁场如何在时空中的传播、耦合与能量传递。我们关注的焦点在于电磁场的本质——一种连接了电、磁、光现象的统一物理实体，以及如何通过对这些场的精确控制，实现从基础科学研究到尖端工程技术的广泛应用。全书结构严谨，逻辑递进，力求在保持物理严密性的同时，辅以直观的物理图像和丰富的工程实例，帮助读者真正掌握电磁学的核心思想。 二、 理论基石：麦克斯韦方程组的精深剖析 全书的理论核心建立在麦克斯韦方程组的完备框架之上。我们不会止步于方程组的罗列，而是深入探讨每一条方程所蕴含的物理意义及其数学形式的等价性（如积分形式与微分形式的互换）。 1. 静电场与静磁场：场的源头与性质 首先回顾库仑定律和安培定律的严格表述，并引入高斯定律和高斯磁定律。重点解析矢量位 ($mathbf{A}$) 和标量电势 ($phi$) 的概念，它们是求解复杂静电场和静磁场问题的强大数学工具。通过泊松方程和拉普拉斯方程的求解，详细分析在不同边界条件（如导体、介质界面）下的场分布情况，包括电荷在导体表面的重新分布、电势的唯一性定理以及电容和电感的计算方法。对磁介质（顺磁、抗磁、铁磁材料）的磁化强度和磁化曲线进行深入讨论。 2. 变化的场：电磁感应与位移电流 本书将法拉第电磁感应定律的动态特性置于核心位置，强调磁通量变化率与感应电动势之间的直接联系。至关重要的一步是深入理解安培-麦克斯韦定律中位移电流 ($partial mathbf{D}/partial t$) 的引入，这一修正项是实现电磁场理论自洽性、预言电磁波存在的关键。我们将详细分析位移电流在低频和高频情况下的相对重要性，并据此引出变化的电场如何产生磁场，变化的磁场如何反过来产生电场的动态闭环。 3. 统一与传播：电磁波的诞生与特性 在均匀、无源的介质中，麦克斯韦方程组退化为齐次波动方程。本书将详尽推导二维和三维亥姆霍兹方程，并着重求解平面电磁波在真空中的传播特性，包括其速度、波长、频率和波数的关系。对于坡印廷矢量 ($mathbf{S} = mathbf{E} imes mathbf{H}$)，我们将给予深入的物理诠释，证明其代表了电磁场的能量流密度，并计算其在瞬时、平均和相位的意义。最后，我们讨论电磁波在有限大导体和介质界面上的反射与折射问题，详细分析菲涅尔公式的物理含义，特别是全内反射现象的定量描述。 三、 场论工具箱：先进的求解技术 为了有效处理复杂的实际问题，本书系统介绍了电磁场理论中的高级数学工具： 格林函数方法： 阐述如何利用格林函数法求解非均匀源项下的电磁场问题，特别是点源在特定边界条件下的响应。 分离变量法与傅里叶/拉普拉斯变换： 针对特定几何形状（如直角坐标、柱坐标、球坐标）的边值问题，展示分离变量法如何简化方程求解。同时，引入频域分析的概念，利用傅里叶变换将时域微分方程转化为更容易处理的代数方程组。 边界条件与模态分析： 详细分析电磁场在理想导体、完美电介质和不同阻抗界面上的精确边界条件。在波导和腔体结构中，我们将利用这些条件推导出电磁场的本征模态（TE, TM, TEM 模），并分析模态的截止频率、色散关系及能量传输特性。 四、 工程应用：从理论到实践的桥梁 本书的后半部分着重将前述的理论知识应用于现代工程领域，展现电磁学在实际系统设计中的不可替代性。 1. 传输线理论的场论基础 我们将从麦克斯韦方程组出发，严格推导出特高频（RF）传输线的电压和电流的分布规律，解释集总元件模型（Lumped Element Model）的适用范围和失效原因。深入分析史密斯圆图的几何构造及其在阻抗匹配、反射系数和驻波比（VSWR）计算中的应用。重点讲解如何通过串联/并联匹配元件（如 $lambda/4$ 变换器、斯图恩臂）实现阻抗的有效匹配。 2. 导波结构与光纤 详细分析平行板波导和矩形波导的特性阻抗、损耗和色散。对于介质波导（如光纤），我们将运用近似方法分析光在纤芯和包层中的全内反射传输机制，探讨单模和多模光纤的场分布差异及其对信息传输的影响。 3. 天线理论基础 天线被视为电磁波的发射和接收装置。本书将从辐射场的远场近似开始，定义辐射强度和方向图。重点分析振子天线（如半波振子、偶极子天线）的输入阻抗、有效面积和增益的计算。介绍赫兹偶极子作为基本辐射单元的重要性，并初步探讨反射器和导向器如何用于增强特定方向的辐射。 4. 电磁兼容性（EMC）与屏蔽 探讨电磁场如何耦合到敏感电路中，引发电磁干扰（EMI）。分析法拉第笼的屏蔽原理，以及电磁波穿透有限厚度导电板的衰减机制（趋肤深度）。对于实际系统的设计，提出减少辐射和提高抗扰性的工程措施。 五、 总结与展望 本书的最终目标是培养读者“用场论的眼光”看待所有电磁现象的能力。通过对这些基础原理的掌握，读者将能独立分析和设计复杂的射频、微波系统，理解光通信、无线电力传输、电磁成像等前沿技术背后的深层物理机制。本书内容扎实，覆盖面广，是理工科高年级学生、研究生以及从事相关领域工程技术人员的必备参考书。

评分☆☆☆☆☆

哈哈。今天突然想在豆瓣找以前念过的书，结果真的找到了。。只是竟然没有人看过。。 估计大家不会想到来找这本书吧，哈哈。 言归正转，这本书确实编的挺好。里面的知识也是很基本的啊，对于我们后来的电力系统暂态，稳态而言，就是基础知识啊。 看到这本书，总会想起上这门课的...

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

说实话，刚开始我对这本书的兴趣并不大，毕竟市面上类似的‘成功学’或‘励志’书籍太多了，都大同小异，无非是那些老生常谈的口号。但是，这本书的切入点非常新颖，它避开了那些空洞的激励，转而深入探讨了‘内在驱动力’的构建过程。作者似乎没有急着给你‘答案’，而是引导你去‘寻找’自己的答案，这种‘授人以渔’的教学方法我非常欣赏。书中的案例来自全球不同文化背景，展现了人类在面对困境时展现出的惊人韧性和创造力，这比单纯听成功人士分享经验要来得更接地气、更有说服力。虽然有些章节的逻辑推演非常严密，需要我反复阅读才能完全消化，但这恰恰说明了它内容的密度和价值所在，绝不是那种可以快速翻阅后就束之高阁的‘快餐读物’。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格简直是教科书级别的流畅和精准，完全没有那种为了追求‘文采’而故作姿态的痕迹，读起来酣畅淋漓，一气呵成。作者对词语的选用达到了近乎苛刻的地步，每一个动词和形容词都仿佛被精确地放置在它最应该出现的位置上，使得表达的力度和精准度都达到了顶尖水平。尤其是那些描绘心理状态的段落，简直可以用‘神来之笔’来形容，仿佛作者直接把我的内心活动搬到了纸面上，让我感到一种被完全理解的震撼。我发现自己不自觉地开始模仿书中的句式结构来组织自己的想法，这极大地提升了我的书面表达能力。对于那些追求文字功底的读者来说，这本书的文字本身就是一场盛宴，值得反复品味其中的妙处。

评分☆☆☆☆☆

我花了整整一个周末才把这本书从头到尾认真读完，坦白说，它的深度和广度远超出了我的预期。这本书并没有停留在那种泛泛而谈的介绍层面，而是像一个经验丰富的大师在手把手地教你如何洞察事物的本质。作者的叙事方式非常独特，他擅长用日常生活中的例子来阐释那些看似高深的理论，使得复杂的概念一下子变得生动起来，让人豁然开朗。我尤其欣赏其中关于“人际互动模式”的分析，那种细致入微的观察力，仿佛作者在我们身边默默观察了数十年。读完之后，我感觉自己看待周围的人和事都有了一种全新的视角，很多以前想不明白的困惑，似乎都有了答案的线索。这本书不仅仅是知识的传递，更像是一次深刻的自我反思之旅，读完后感觉心境都沉静了许多，对‘如何与世界相处’有了更成熟的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是太棒了，拿到手就觉得沉甸甸的，质感十足。封面那种略带复古的深蓝色调，配上烫金的书名，让人忍不住想立刻翻开一探究竟。我特别喜欢它内页的排版，字号适中，行距拉得恰到好处，阅读起来眼睛一点也不累。而且，纸张的质量也绝对是上乘，拿笔在上面做笔记也完全不洇墨。装订得非常结实，即使是频繁翻阅，也不担心会出现松散的情况。作者在章节的划分上也看得出是用心了，每一部分的过渡都非常自然流畅，让人在阅读过程中不会感到突兀。总的来说，这本书的实体书本身就是一件值得收藏的艺术品，光是放在书架上，都能提升整个房间的格调。 这种对细节的极致追求，让阅读体验从一开始就充满了仪式感，让人对内容本身也抱有了更高的期待。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个朋友的极力推荐下购入的，起初我抱着将信将疑的态度，毕竟现代社会信息爆炸，真正有价值的‘干货’越来越少。这本书的结构设计得非常巧妙，它没有采用传统的线性叙事，而是构建了一个复杂但逻辑自洽的知识网络。作者似乎是一位百科全书式的学者，他能够将看似不相关的多个领域知识点，通过精妙的联结，最终汇聚成一个宏大的主题。我最欣赏的是它所提供的‘批判性思维工具箱’，它不是直接告诉我该相信什么，而是教我如何质疑信息源、如何识别论证中的谬误。读完后，我感觉自己的思维不再是零散的碎片，而变成了一个结构清晰、互相支撑的体系。这本书的价值在于，它为你提供了一个观察世界的全新‘操作系统’，让人能够更清晰、更深入地处理信息洪流。

评分☆☆☆☆☆

大家都说老师课讲得不知所云 哈哈 应该是太难，大家压根听不懂！！

评分☆☆☆☆☆

= =关于本书只记得改版后很贵。还有自控。

评分☆☆☆☆☆

大家都说老师课讲得不知所云 哈哈 应该是太难，大家压根听不懂！！

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