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出版者:辽宁大连理工大学

作者:刘峰，孙艳萍主编

出品人:

页数:228

译者:

出版时间:2008-3

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787561130681

丛书系列:

图书标签:

• 电力电子
• 电力系统
• 电子技术
• 开关电源
• 逆变器
• 整流器
• 电力变换
• 电路分析
• 控制工程
• 新能源

《电磁场与电磁波：理论、应用与前沿》 本书深入探讨了电磁场和电磁波的深层理论，并广泛介绍了其在现代科技中的前沿应用。我们致力于为读者构建一个系统、严谨且富有启发性的学习框架，从最基本的电磁理论基石出发，逐步攀升至复杂的高级概念，最终触及当前研究的最活跃领域。 核心理论体系： 本书的理论部分将从麦克斯韦方程组这一电磁学的“总纲”出发，详细阐释其在时域和频域下的物理意义与数学表达。我们将深入剖析电场、磁场、电位、磁位等基本概念，以及它们之间的相互作用。通过详实的数学推导和清晰的物理图像，读者将透彻理解电荷、电流如何产生和改变电磁场，以及变化的电磁场又如何产生电磁波。 静电场与静磁场： 详细介绍高斯定律、安培定律、磁场强度、磁感应强度、磁场边界条件等，并辅以大量实际问题解析，如导体、绝缘体中的电荷分布，均匀磁场、非均匀磁场中的磁通量计算等。 电磁感应与位移电流： 深入理解法拉第电磁感应定律，分析感应电动势的产生机制，并重点阐述位移电流的概念及其在麦克斯韦方程组中的核心作用，这是理解电磁波产生的基础。 电磁波的产生与传播： 详细推导电磁波的波动方程，分析其在理想介质、实际介质（如导体、电离层）中的传播特性，包括反射、折射、吸收、散射、衍射等现象。我们将探讨平面波、柱面波、球面波等不同形式的电磁波。 电磁场边界条件与能量： 详细讲解不同材料界面上的电磁场边界条件，以及坡印廷矢量在描述电磁场能量流动中的作用。 前沿应用领域： 本书的亮点在于将抽象的电磁理论与现实世界的尖端技术紧密结合，展现了电磁学在驱动现代科技发展中的关键作用。 无线通信与天线技术： 详细介绍各种类型天线的原理，如偶极子天线、单极子天线、八木天线、抛物面天线等，并探讨其辐射特性、阻抗匹配、方向图等。深入分析无线通信系统中的信号传播、衰落、干扰等问题，以及MIMO（多输入多输出）等先进技术。 微波工程与射频技术： 剖析传输线理论，讲解同轴线、带状线、微带线等结构，以及波导管中的电磁场模式。详细介绍微波器件，如定向耦合器、功分器、环形器、隔离器、滤波器等，以及它们在雷达、导航、卫星通信等领域的应用。 电磁兼容（EMC）与电磁干扰（EMI）： 深入探讨电磁兼容的基本原理，分析电子设备产生的电磁辐射如何影响其他设备，以及如何采取措施抑制电磁干扰。本书将介绍屏蔽、滤波、接地等关键技术，并讨论相关的国际标准与法规。 光学与光子学： 从电磁波的角度深入理解光的本质，分析光的干涉、衍射、偏振等现象。介绍光纤通信、激光技术、光学传感器等与电磁波原理紧密相关的前沿领域。 电磁场计算方法： 介绍数值计算方法在解决复杂电磁场问题中的应用，如有限元法（FEM）、有限时域差分法（FDTD）、矩量法（MoM）等，并展示它们在设计高性能天线、分析电磁兼容性等方面的强大能力。 生物医学电磁学： 探讨电磁场在医学成像（如MRI）、治疗（如高频治疗）、生物组织电磁特性研究等方面的应用，以及电磁辐射对人体健康的影响。 学习特色： 理论与实践并重： 每章都配有丰富的例题和习题，涵盖理论推导、数值计算和实际应用场景，帮助读者巩固所学知识。 深入浅出： 复杂的概念将通过直观的物理图像和恰当的比喻进行解释，力求让不同背景的读者都能理解。 前沿导向： 关注电磁场与电磁波领域的最新研究进展和技术动态，为读者提供前瞻性的视野。 系统性与连贯性： 理论体系构建严谨，章节之间逻辑清晰，确保读者能够建立起完整的知识链条。 本书适合对象： 本书适合高等院校电子工程、通信工程、物理学、自动化等专业本科生、研究生，以及从事相关领域研发的工程师和科研人员。对于有志于深入理解电磁世界奥秘，并在现代科技浪潮中有所建树的读者，本书将是您不可或缺的宝贵参考。

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这本书的叙述方式简直是一场智力探险，它没有直接告诉你“是什么”，而是巧妙地引导你去“为什么”和“如何做”。初次翻阅时，我有一种被带入一个复杂迷宫的感觉，但每一次深入阅读，那些原本看似晦涩难懂的原理图和公式，都像被施了魔法一样，逐渐显露出清晰的逻辑脉络。作者似乎深谙读者的认知习惯，总能在关键的理论节点设置恰到好处的案例分析，这些案例绝非教科书式的陈词滥调，而是紧密贴合当前工业界正在发生的实际挑战。比如，在讲解特定拓扑结构在高频开关过程中的损耗优化时，书中并没有停留在理想化的模型分析上，而是引入了寄生参数的影响，甚至深入探讨了新型半导体材料在不同工作条件下的动态表现。这种对实践细节的执着，使得这本书不仅仅是一本知识的汇编，更像是一本实战手册，它教会的不是如何死记硬背公式，而是如何像一个真正的工程师那样去思考和设计。我尤其欣赏其中对于系统级集成的讨论，将电路层面的优化如何影响到整个电源系统的可靠性和效率，进行了深入浅出的剖析，这对于希望从底层技术向系统架构师迈进的读者来说，是无价的指引。

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这本书的排版和图示设计，散发着一种工业级产品的质感，简洁、高效，且功能至上。它不是那种为了美观而堆砌色彩和立体效果的“花架子”，每一张电路图、每一幅波形截图，都是经过精心挑选和标记的关键信息载体。阅读体验上，它更像是在使用一个专业级的示波器或频谱分析仪——界面清晰、标记明确，让你能迅速定位到你最关心的参数。最令我印象深刻的是书中对“故障诊断与容错”部分的阐述。它没有简单地罗列可能出现的故障模式，而是构建了一个层级分明的诊断树，从最基础的电压欠/过压保护，到更复杂的短路电流的快速关断逻辑，每一个环节都配上了精确的时序图。这让我意识到，在实际工程中，如何优雅地“失败”与如何完美地“成功”同样重要。这种对鲁棒性（Robustness）的深度关注，极大地提升了这本书在实用价值上的评分，它教会了我如何构建一个不会轻易“崩溃”的复杂系统。

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这本书的文字风格极其凝练，带着一种老派工程师的严谨和一丝不苟，读起来就像是在与一位经验丰富、不喜空谈的大师对话。它没有过多地使用花哨的比喻或煽情的语言来“美化”技术，而是用最精确的数学语言和工程术语，构建起一座坚实的知识殿堂。阅读过程中，我必须时刻保持高度的专注力，因为每一个标点符号、每一个下标的变动，都可能蕴含着设计上的精妙考量。例如，在分析某类调制策略时，作者对载波频率的选择和死区时间的补偿机制进行了近乎偏执的推敲，对比了不同补偿算法在纹波抑制和开关损耗之间的微妙权衡。这种深度，使得这本书能够跨越初级入门的阶段，直接触及前沿研究和高端设计的核心。它需要的不仅仅是理解，更需要读者具备一定的背景知识作为支撑，否则很容易在复杂的推导中迷失方向。然而，一旦你跟上了作者的思维节奏，你获得的将是同行中少有的、对该领域底层逻辑的深刻洞察力，这远非那些泛泛而谈的概览性书籍所能比拟的。

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这本书的理论深度如同深海潜水，需要专业的装备和极强的抗压能力，但回报是无与伦比的清晰度和洞察力。它没有对任何基础概念进行过度的简化或“讨好”读者，而是直接进入了那些最核心、最需要精确把握的数学模型中。比如，在处理非线性磁学元件的饱和效应时，作者采用了一种非常规的迭代方法来逼近实际工作点，这种方法虽然在代数上显得复杂，但它完美地解释了为什么在某些特定工作区，传统线性模型会产生巨大的预测偏差。这种对精确性的不妥协，使得这本书成为了一面“试金石”——只有真正掌握了这些核心内容的读者，才能在面对复杂设计挑战时游刃有余。对我而言，这本书提供的不仅仅是知识点，更是一种解决问题的思维定势：永远不要满足于近似解，除非你能清晰地量化这个近似带来的所有潜在风险。它是一本需要反复研读、并在实践中不断印证才能真正消化的“硬核”著作。

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我发现这本书的独特之处在于其对“演变”过程的侧重，它似乎在无声地讲述一个技术发展的历史长卷。它没有孤立地介绍某一个模块或某一种技术，而是通过对比不同历史时期设计理念的转变，来阐述当前主流方案的必然性。比如，从早期的晶闸管控制到现代的IGBT和SiC器件的应用，书中清晰地勾勒出了驱动电路、保护机制和控制算法是如何随着功率器件的进步而进行相应迭代的。这种纵向的视角，让原本静态的理论知识变得鲜活起来，我能清晰地感受到设计师们在面对散热、电磁兼容性（EMC）以及快速响应需求时的挣扎与突破。尤其是在讨论动态性能指标时，作者展示了如何通过对电流环和电压环的精细调谐，来确保系统在承受突变负载时依然能保持稳定。这种强调“演进”而非“静止”的叙事方式，极大地激发了我对探索下一代技术的兴趣，因为它暗示着当前最先进的技术也并非终点，未来依然充满着重塑与创新的空间。

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