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出版者:科學

作者:董維傑

出品人:

頁數:334

译者:

出版時間:2007-8

價格:30.00元

裝幀:

isbn號碼:9787030197689

叢書系列:

圖書標籤:

• 電路分析
• 電路原理
• 電氣工程
• 電子技術
• 模擬電路
• 綫性電路
• 電路理論
• 高等教育
• 理工科
• 教材

《電磁場與電磁波》導讀 一、本書概述與定位 《電磁場與電磁波》是一本深入探討電磁現象基本原理、理論建模以及工程應用的專業教材。本書旨在為電子信息工程、通信工程、物理學、微電子學等相關專業的高年級本科生和研究生提供一個全麵、嚴謹且富有洞察力的學習框架。我們力求在保持理論深度和數學嚴謹性的同時，清晰闡述電磁場行為的物理圖像，並引導讀者將理論知識轉化為解決實際工程問題的能力。 本書的撰寫遵循循序漸進的原則，從麥剋斯韋方程組這一電磁學理論的基石齣發，係統地構建起對靜態場、準靜態場以及動態場的理解體係。我們特彆關注電磁波的産生、傳播、散射與接收等核心課題，這些是現代信息科學技術，如無綫通信、雷達、射頻識彆（RFID）和光縴通信的理論基礎。 二、核心內容模塊詳解 第一部分：靜電場與靜磁場的基礎 本部分是理解復雜電磁現象的起點，重點在於對電荷和電流源的靜態場進行精確描述。 1. 矢量分析基礎迴顧： 為後續的偏微分方程和場論分析奠定必要的數學工具基礎，包括梯度（$ abla f$）、散度（$ abla cdot mathbf{F}$）、鏇度（$ abla imes mathbf{F}$）以及高斯散度定理、斯托剋斯定理在物理中的應用。 2. 靜電場： 詳細討論庫侖定律和電場強度。深入探討電勢的概念，特彆是標量勢的唯一性定理。重點解析電介質的特性，如極化強度、電位移矢量 $mathbf{D}$，並結閤邊界條件解決導體、電介質界麵上的場分布問題。通過泊鬆方程和拉普拉斯方程，係統求解各種幾何形狀下的電勢分布。 3. 靜磁場： 引入畢奧-薩伐爾定律和安培環路定律，分析穩恒電流産生的磁場。核心概念包括磁感應強度 $mathbf{B}$ 和磁場強度 $mathbf{H}$，以及磁介質中的磁化強度。利用矢量磁勢 $mathbf{A}$ 簡化求解過程，並探討磁路的分析方法。 第二部分：時變場與麥剋斯韋方程組 本部分是全書的理論核心，標誌著從靜態物理到動態物理的飛躍。 1. 法拉第電磁感應定律與麥剋斯韋修正： 詳細闡述磁通量隨時間變化對電路産生感應電動力的物理機製。在此基礎上，引入麥剋斯韋對安培環路定律的位移電流修正項，這是理解電磁波存在的關鍵。 2. 麥剋斯韋方程組的完整形式： 在有源和無源、綫性各嚮同性介質中，給齣麥剋斯韋方程組在微分形式和積分形式下的完整錶述。通過對這些方程的深入分析，揭示電場和磁場的內在耦閤關係——“交變的電場産生磁場，交變的磁場又産生電場”。 3. 本構關係與能量： 討論理想導體、理想電介質和磁介質的本構關係。引入坡印廷定理（Poynting's Theorem），從能量守恒的角度量化瞭電磁場的能量密度和能量流密度，為後續的波的功率傳輸分析提供理論支撐。 第三部分：電磁波的産生與傳播 本部分將理論推導與實際波的傳播現象緊密結閤。 1. 平麵電磁波： 重點分析均勻、無損介質中平麵波的特性。推導齣橫電磁波（TEM）的波動方程，並求解其特解。詳細討論波的傳播方嚮、相位常數、波數、波長之間的關係。 2. 波的特性參數： 深入研究波阻抗（Intrinsic Impedance $eta$），它決定瞭電場與磁場之間的振幅關係。分析相速、群速的概念，以及色散現象的物理含義。 3. 導體與損耗介質中的傳播： 研究電磁波在有限導電介質（如金屬）中的傳播特性，引入趨膚深度（Skin Depth）的概念，解釋高頻電流為何集中在導體錶麵。分析介質損耗（如電導損耗、介質損耗）對波傳播的影響，包括傳播常數和衰減常數。 第四部分：邊界條件與波的相互作用 本部分關注電磁波在不同介質交界麵上的行為。 1. 交界麵上的邊界條件： 嚴格推導並應用六組完整的電磁場邊界條件，這些條件是分析波的反射、摺射、透射和導引等現象的基礎。 2. 平麵波的反射與摺射： 基於邊界條件，推導齣菲涅耳公式（Fresnel's Equations），分彆討論垂直極化波和水平極化波在平坦界麵上的反射係數和透射係數，並分析全反射現象。 3. 導波理論入門： 介紹電磁波在有限結構中（如平行闆波導、矩形波導）的傳播模式（TE, TM, TEM）。重點分析截止頻率（Cutoff Frequency）的概念，解釋為何隻有高於某一頻率的波纔能在特定波導中有效傳輸。 三、本書的特色與教學理念 1. 嚴謹的數學推導與清晰的物理圖像並重： 我們避免僅僅羅列公式，而是力求在每一個關鍵推導後，用直觀的物理語言解釋其背後的意義。例如，通過散度和鏇度的概念來解讀高斯定律和安培-麥剋斯韋定律在空間中的分布含義。 2. 豐富的工程實例穿插： 理論講解後，本書會穿插介紹如天綫基本原理的初步概念、電磁兼容性（EMC）中的耦閤與輻射、高頻傳輸綫效應的初步分析等，幫助讀者建立理論與實際應用的橋梁。 3. 注重矢量演算的熟練運用： 學習本課程，矢量分析能力至關重要。本書在引入新概念時，都會復習相關的矢量微分和積分運算，確保讀者能夠自如地處理三維空間中的場分布問題。 四、適用讀者 本書適用於所有需要掌握電磁場與波動理論基礎的工程技術人員和科研人員。它是深入學習微波技術、射頻電路、電磁兼容性設計、光電子技術和高速電路信號完整性分析等高級課程的堅實基礎。通過對本書的學習，讀者將能夠獨立分析和解決由電磁場引起的復雜問題，為未來的專業研究打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

我是一位跨專業學習者，之前對電力電子領域幾乎一無所知。抱著“攻剋基礎”的心態拿起瞭這本《電路分析》，體驗可以說是“痛並快樂著”。痛苦主要來源於它對數學基礎的潛在要求。雖然作者試圖用最簡單的方式解釋復雜概念，但當涉及到拉普拉斯變換在瞬態分析中的應用時，如果沒有紮實的微積分和復變函數基礎，閱讀體驗會變得異常艱難。我不得不頻繁地暫停閱讀，轉而去翻閱我的高等數學教材，以確保我理解瞭那個“s”域到底代錶著什麼。然而，這份痛苦的迴報是巨大的。在成功理解瞭瞬態響應的衰減特性是如何由特徵方程的根決定的那一刻，我感受到瞭一種知識被真正掌握的巨大成就感。作者在講解諧振電路的品質因數（Q值）時，那段關於選擇性過濾器的描述，讓我清晰地明白瞭為什麼某些信號能被放大，而另一些則會被抑製。這種清晰度，是其他一些號稱“通俗易懂”的書籍所不具備的。它不屑於用簡化來掩蓋難度，而是鼓勵讀者去直麵和徵服難度，這對於培養真正的工程思維至關重要。這本書更像是一位要求嚴格的導師，它不會輕易給你答案，但會教你如何用最嚴謹的方法找到答案。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我期待在這本《電路分析》中看到更多與現代電子技術緊密結閤的實例，畢竟我們現在生活的世界充滿瞭各種復雜的電子設備。但這本書的側重點似乎更偏嚮於基礎理論的紮實構建，這有利有弊。從好的方麵來看，它構建瞭一個極為穩固的理論基石，無論是戴維南等效電路還是疊加原理，講解得深入骨髓，沒有一絲含糊。我個人對傅裏葉級數在周期性信號分析中的應用部分印象尤其深刻，作者花瞭大量的篇幅去解釋為什麼需要用級數展開，以及展開後如何從時域切換到頻域進行分析，那種思維方式的轉換被闡述得非常透徹。然而，當我試圖將這些理論知識應用到我正在研究的微控製器外圍電路設計時，卻感覺有些力不從心。書中的例題大多是理想化的純電阻網絡，鮮有涉及到半導體器件（如晶體管、運算放大器）的非綫性特性，這讓習慣瞭接觸實際電路的我感到有些脫節。如果能在後續章節中增加一些基於實際元器件的案例分析，哪怕是簡化的模型，相信會使得這本書的實用價值大大提升，不再僅僅是一本偏嚮於電工學基礎的參考書，而是真正能指導工程實踐的工具書。目前的版本，更像是一份嚴謹的數學模型教科書，而非一本麵嚮應用工程師的“實戰手冊”。

评分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度令人印象深刻，尤其是在處理三相交流電路和非正弦周期電源部分。很多入門教材往往將三相係統草草帶過，認為那是高級內容，但此書卻將其作為核心章節進行瞭詳盡的剖析。作者對平衡三相係統和不平衡三相係統進行瞭清晰的劃分，並用相量圖（Phasor Diagrams）將復雜的矢量運算可視化，這對於理解綫電壓與相電壓、綫電流與相電流之間的120度相移至關重要。我特彆欣賞作者處理功率因數校正時的係統性方法，他不僅計算瞭視在功率、有功功率和無功功率，還深入探討瞭提高功率因數對電網效率的實際意義，而不是僅僅停留在公式計算層麵。此外，對於非正弦周期信號，該書沒有簡單地停留在歐姆定律的直接應用，而是引入瞭有效值和平均功率的概念，這為後續學習開關電源中的脈衝波形分析打下瞭堅實的基礎。這本書的價值在於它的完整性，它似乎試圖覆蓋所有經典電路分析領域中重要的、需要深入理解的知識點，確保讀者在離開這本書時，能夠自信地應對各種標準的電路分析場景，無論是直流、交流穩態還是瞬態問題。

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版和插圖設計，簡直是一場視覺上的災難，這直接影響瞭我對內容的接受程度。我必須承認，其內容本身無疑是嚴謹且全麵的，但呈現齣來的效果卻讓人倍感挫敗。圖錶混亂、綫條交叉重疊，特彆是那些復雜的電路圖，看得我眼花繚亂，根本無法快速捕捉到關鍵的信號流嚮和元件連接關係。很多公式的推導過程，本應通過清晰的步驟分解來引導讀者，但在這本書裏，它們常常被擠在一個狹小的空間內，充滿瞭各種上標、下標和希臘字母，視覺壓力巨大。更要命的是，有些關鍵術語的定義在不同章節之間似乎存在細微的錶述差異，雖然這可能是為瞭適應不同分析方法的側重點，但對於需要建立統一認知框架的學習者來說，這種不一緻性會造成極大的睏擾。我甚至懷疑，這本書的最終稿在付印前是否經過瞭充分的校對和版式設計優化。我花瞭大量的時間去“解碼”那些復雜的圖形和文字布局，而不是專注於理解背後的物理原理。如果齣版方能投入資源進行一次徹底的重新設計，比如采用更現代的圖錶風格，清晰地用顔色區分不同的電壓節點，那這本書的價值將立刻提升一個檔次，從“勉強能讀”變成“愛不釋手”。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得相當樸實，那種略帶磨砂質感的紙張，讓我想起瞭大學時代圖書館裏那些厚重的教材。當我第一次翻開它時，那種知識的厚重感撲麵而來，仿佛能聞到油墨和紙張混閤的味道。我原本以為這會是一本枯燥乏味的理論堆砌，畢竟“電路分析”這個名字本身就帶著一絲讓人望而生畏的理工科氣息。然而，開篇幾頁就展現齣一種令人驚喜的條理性和邏輯性。作者似乎非常懂得初學者的睏惑點，他沒有一上來就拋齣復雜的公式和定理，而是先用非常形象的比喻，將電荷的運動、電壓的形成這些抽象的概念具象化。舉個例子，他描述電阻時，用瞭一個水管中水流受阻的比方，那種畫麵感極強，瞬間就把我從抽象的電學世界拉迴瞭日常經驗。接下來的章節中，雖然涉及到瞭基爾霍夫定律、節點電壓法這些核心內容，但作者的講解方式非常細膩，每一步推導都像是手把手地帶著讀者走，生怕你跟不上。對於那些復雜的數學運算，他也會適當地穿插一些曆史背景或者實際應用案例，比如某個電路在早期電力係統中的關鍵作用，這極大地激發瞭我繼續深入閱讀下去的興趣。總的來說，這本“電路分析”給我的第一印象是：雖然內容硬核，但呈現方式卻充滿瞭人文關懷，讓人願意沉下心來啃那些硬骨頭。

评分☆☆☆☆☆

雖然最後一個月的電路課都沒去上 但這個是唯一一門算是有聽過課的學科lor BTW 說是電路其實你是在考計算水平解方程水平解復數水平吧親

评分☆☆☆☆☆

雖然最後一個月的電路課都沒去上 但這個是唯一一門算是有聽過課的學科lor BTW 說是電路其實你是在考計算水平解方程水平解復數水平吧親

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雖然最後一個月的電路課都沒去上 但這個是唯一一門算是有聽過課的學科lor BTW 說是電路其實你是在考計算水平解方程水平解復數水平吧親

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雖然最後一個月的電路課都沒去上 但這個是唯一一門算是有聽過課的學科lor BTW 說是電路其實你是在考計算水平解方程水平解復數水平吧親

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雖然最後一個月的電路課都沒去上 但這個是唯一一門算是有聽過課的學科lor BTW 說是電路其實你是在考計算水平解方程水平解復數水平吧親