Engineering Electromagnetics

Engineering Electromagnetics pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

☆☆☆☆☆
出版者:McGraw-Hill College
作者:Hayt, William Hart/ Buck, John A.
出品人:
頁數:582
译者:
出版時間:
價格:162.95
裝幀:HRD
isbn號碼:9780073104638
叢書系列:
圖書標籤:
  • 電磁學
  • 工程電磁場
  • 麥剋斯韋方程
  • 電磁波
  • 傳輸綫
  • 天綫
  • 電磁兼容性
  • 電磁理論
  • 高等數學
  • 物理學
想要找書就要到 小哈圖書下載中心
立刻按 ctrl+D收藏本頁
你會得到大驚喜!!

具體描述

導論:理解電磁場的基石與應用 書名: 深入解析電磁場理論與工程應用 ISBN: (此處留空或假設一個) 頁數: 約 850 頁 齣版年份: 2024 --- 內容概要: 本書旨在為電氣工程、物理學、材料科學及相關領域的研究人員、高級本科生及研究生提供一套全麵、深入且注重實際應用的電磁場理論基礎。不同於側重於特定電磁設備設計或純理論推導的傳統教材,本書的核心目標是構建一個統一的、基於麥剋斯韋方程組的宏觀與微觀電磁現象的認知框架,並清晰地展示這些基礎原理如何在現代工程技術中得以實現和優化。 本書結構清晰,從最基本的矢量分析和靜電場理論起步,逐步過渡到動態場、電磁波傳播、材料與邊界條件,最終深入探討現代通信、傳感和微波工程中的關鍵應用。全書強調物理圖像的建立,同時兼顧嚴謹的數學論證,確保讀者不僅“知道如何計算”,更能“理解為何如此”。 --- 章節詳解: 第一部分:靜電場與靜磁場基礎 (Foundation: Electrostatics and Magnetostatics) 第 1 章:電磁場的數學工具與矢量分析 本章為後續所有內容奠定數學基礎。詳細闡述瞭笛卡爾、柱麵和球坐標係下的矢量微積分,重點講解瞭梯度(Gradient)、散度(Divergence)和鏇度(Curl)在物理場描述中的意義。引入瞭格林定理、斯托剋斯定理和散度定理,為理解高斯定律和安培環路定律的積分形式和微分形式做準備。討論瞭場論中的保守場概念及其在靜電學中的應用。 第 2 章:靜電場理論與計算 本章深入探討庫侖定律、電荷密度與電荷守恒。核心內容是對高斯定律的詳細分析,推導齣在不同對稱性條件下(平麵、柱麵、球麵)的電場強度 $mathbf{E}$。引入電勢 $phi$ 的概念,推導泊鬆方程(Poisson's Equation)和拉普拉斯方程(Laplace's Equation),並詳細討論瞭在無限空間和有限邊界條件下的解析解法,包括變量分離法和分離變量法在直角坐標係和柱坐標係下的應用。重點分析瞭導體在靜電場中的行為及導體錶麵電荷分布。 第 3 章:介質與電容 本章聚焦於材料對電場的影響。詳細介紹瞭電位移矢量 $mathbf{D}$、介電常數 $epsilon$ 以及電極化強度 $mathbf{P}$ 的概念。討論瞭綫性和非綫性介質、各嚮同性與各嚮異性介質的本構關係。通過分析平行闆、同軸圓柱和球形電容器的結構,係統地推導瞭不同幾何形狀下的電容計算方法,並探討瞭儲能密度。引入瞭電介質中的邊界條件。 第 4 章:靜磁場與磁介質 本章將靜電學的概念推廣至磁場。從畢奧-薩伐爾定律(Biot-Savart Law)齣發,推導瞭長直導綫、有限長導綫、圓形迴路和螺綫管産生的磁感應強度 $mathbf{B}$。詳細分析瞭安培環路定律在計算對稱性磁場中的高效性。引入磁場強度 $mathbf{H}$、磁化強度 $mathbf{M}$,討論瞭相對磁導率 $mu_r$ 和磁化率 $chi_m$。深入分析瞭順磁性、抗磁性和鐵磁性材料的特性,並明確瞭磁場中的邊界條件。 第 5 章:磁矢量勢與能量 本章引入瞭磁矢量勢 $mathbf{A}$,及其與磁感應強度的關係,重點討論瞭磁矢量勢的唯一性問題。對於靜磁場,闡述瞭磁場的能量密度和總儲能的計算,並推導瞭載流迴路之間的互感和自感係數。本章還簡要介紹瞭洛倫茲力定律,為下一部分中動態場中電磁相互作用的描述做鋪墊。 --- 第二部分:時變電磁場與麥剋斯韋方程組 (Time-Varying Fields and Maxwell's Equations) 第 6 章:法拉第電磁感應定律與電磁感應 本章是連接靜電/靜磁與動態場的核心。詳細分析瞭法拉第定律的積分和微分形式,重點解釋瞭感應電動勢的産生機製,包括運動導體切割磁感綫和時變磁場中的感應。推導瞭渦流(Eddy Currents)的概念及其在電磁製動和損耗中的應用。 第 7 章:麥剋斯韋方程組的完整形式 本章係統地整閤瞭前六章的所有定律。重點闡述瞭引入“位移電流”的必要性,完成瞭對安培環路定律的修正。詳細推導瞭在任意介質中(包括自由空間)的麥剋斯韋方程組的微分和積分形式,強調瞭場的守恒律(電荷守恒和能量守恒的體現)。 第 8 章:電磁波的産生與傳播(無源介質中) 基於麥剋斯韋方程組,本章推導瞭亥姆霍茲方程和波動方程。詳細分析瞭均勻、無損耗、各嚮同性介質(如真空、空氣、理想電介質)中的平麵電磁波,推導齣電場和磁場分量的關係,以及波阻抗 $eta$ 的概念。深入討論瞭波的傳播常數、相速、群速和趨膚深度(Skin Depth)。 第 9 章:電磁波的反射與摺射 本章應用邊界條件和波動方程解,詳細分析瞭平麵波在兩種不同介質界麵上的傳播行為。係統推導瞭菲涅耳公式(Fresnel's Equations),分彆討論瞭橫電場(TE,垂直極化)和橫磁場(TM,平行極化)的反射係數和透射係數。重點分析瞭布儒斯特角(Brewster Angle)和全內反射現象,並引入瞭斯涅爾定律(Snell's Law)在電磁學中的體現。 第 10 章:導波係統基礎 本章將電磁波傳播的概念擴展到受限結構中。詳述瞭平行闆波導(Parallel-Plate Waveguide)的模式分析,包括TE模式和TM模式的截止頻率、色散關係及場分布。引入瞭非理想導波管(如矩形波導)中的特徵模式($ ext{TE}_{mn}, ext{TM}_{mn}$),並計算瞭導波的相位常數和群速度。 --- 第三部分:高級主題與工程實踐 (Advanced Topics and Engineering Context) 第 11 章:輻射與天綫基礎理論 本章探討瞭電磁場從源點嚮外輻射的物理過程。從小振子(如電偶極子和磁偶極子)的輻射場入手,推導齣其遠場近似錶達式和輻射方嚮圖。詳細分析瞭輻射場的功率密度和總輻射功率,引入瞭天綫的增益、方嚮性和有效麵積等關鍵參數。討論瞭波長與結構尺寸的關係。 第 12 章:材料的電磁響應與損耗 本章迴歸材料物理層麵,深入探討電磁場在有耗介質(損耗電介質和導體)中的行為。分析瞭歐姆損耗(導體)和介質損耗(電介質),引入瞭復介電常數和復導納率的概念。詳細解釋瞭趨膚效應的數學來源及其對高頻電路的影響。 第 13 章:電磁兼容性(EMC)與屏蔽 本章將理論應用於實際的工程問題。討論瞭電磁乾擾(EMI)的來源、耦閤機製(傳導、輻射、串擾)。重點分析瞭法拉第籠的屏蔽原理,通過傳輸綫理論和阻抗匹配的概念,解釋瞭如何設計有效的電磁屏蔽層和接地係統,以滿足現代電子設備的EMC標準。 第 14 章:時域有限差分法(FDTD)簡介 為瞭處理復雜幾何結構和非綫性材料的瞬態問題,本章引入瞭一種重要的數值方法。詳細介紹FDTD法的基本思想,即基於Yee胞元(Yee Cell)對麥剋斯韋方程組進行離散化。展示瞭如何建立邊界條件(如PML吸收邊界)和源項,為求解實際工程問題提供瞭計算工具的概述。 --- 本書特色: 1. 統一性與連貫性: 全書以麥剋斯韋方程組為核心主綫,確保靜電、靜磁、動態場和波傳播之間的邏輯鏈條完整且無縫銜接。 2. 物理圖像優先: 每一個數學推導都伴隨著對物理現象的深刻解釋,避免瞭純粹的“公式堆砌”。 3. 工程關聯緊密: 章節設計緊密圍繞現代電氣工程中的關鍵領域,如傳輸綫、導波、天綫輻射和電磁兼容性。 4. 詳細的邊界分析: 對不同材料界麵(導體/介質、介質/介質)的場邊界條件進行瞭詳盡的推導和應用實例。 5. 案例驅動: 包含大量具體的工程實例和計算示例,幫助讀者將理論知識轉化為解決實際問題的能力。

作者簡介

目錄資訊

讀後感

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

用戶評價

评分☆☆☆☆☆

從教學方法論的角度來看,這本書的敘事邏輯非常跳躍,缺乏一個平穩的引入過程。它似乎預設瞭讀者已經對微積分和綫性代數有著近乎專傢的掌握,然後直接將讀者扔進瞭三維矢量場的海洋。第一章對電磁場的介紹非常簡略,像是對讀者知識背景的快速“熱身”,而不是一個紮實的基礎構建。這種“開門見山”的方式在學術會議上或許很受歡迎,但在傳授基礎知識時卻顯得傲慢。我們都知道,電磁學是一個概念高度抽象的領域,需要循序漸進,通過物理圖像來輔助理解數學模型的建立。這本書卻反其道而行之,傾嚮於先給齣復雜的數學形式,然後纔試圖去解釋其背後的物理意義,往往在解釋到來時,讀者已經因為前期的數學轟炸而心力交瘁,難以吸收。這種倒置的教學順序,極大地增加瞭入門的門檻,讓很多有潛力的學生望而卻步。

评分☆☆☆☆☆

這本書在涵蓋範圍上的廣度確實令人稱贊,它似乎試圖將電磁學領域的所有重要分支——從靜電場到電磁波的産生、傳播,再到波導和天綫的基礎——都囊括進來。然而,這種“大而全”的策略,不可避免地導緻瞭部分關鍵主題的深度不足。比如在談到高頻電路中的集膚效應時,作者隻是蜻蜓點水般地提到瞭幾個關鍵公式,卻沒有深入剖析其隨頻率變化的具體影響機製,或者沒有給齣在不同材料中集膚深度的具體對比圖錶。同樣,對於電磁兼容性(EMC)這樣在現代電子設備設計中至關重要的領域,書中僅僅作為附錄中的一個簡短章節齣現,缺乏必要的篇幅來探討實際的乾擾源和抑製技術。因此,這本書更像是一本優秀的“百科全書”的目錄,列齣瞭所有應該知道的知識點,但真正讓你深入瞭解某個領域的“探險指南”卻有所欠缺。它提供瞭一個堅實的骨架,但填充的血肉卻顯得有些單薄和倉促。

评分☆☆☆☆☆

這本書的理論深度毋庸置疑,它深入挖掘瞭電磁學最底層的數學基礎,對於那些追求純粹理論理解的讀者來說,這或許是一種享受。作者在處理邊界條件和復雜介質中的波傳播問題時,展現瞭極高的數學嚴謹性,幾乎每一步推導都做到瞭滴水不漏,那種對細節的執著令人敬佩。然而,問題恰恰齣在這個“過度嚴謹”上。在實際工程應用場景中,我們更需要的是快速識彆問題類型、應用恰當的近似模型,並高效地求解。這本書在這方麵的指導性卻顯得非常不足。它花費瞭大量篇幅討論一些在實際電路闆設計或射頻天綫設計中極少需要用到的高等數學技巧,卻對諸如有限元法(FEM)或矩量法(MoM)等現代數值求解方法的實際操作和背後的物理直覺著墨太少。結果就是,我讀完後,腦子裏裝滿瞭復雜的積分和張量運算,卻不知道如何去分析一個簡單的微帶綫,這種理論與實踐的脫節感讓人非常沮喪。

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版簡直是一場視覺的災難,那種陳舊的字體和密密麻麻的公式堆砌在一起,讓人在閱讀時仿佛置身於一個數據迷宮。我花瞭整整一個下午試圖搞清楚某個關於麥剋斯韋方程組的推導過程,結果光是理清那些希臘字母和角標就耗費瞭我大部分精力。作者似乎完全沒有考慮到初學者的感受,也沒有任何提升閱讀體驗的意圖,內容密度高到令人窒息,需要不斷地查閱附錄和腳注,這極大地打斷瞭思路的連貫性。感覺更像是一本給資深研究人員準備的內部參考手冊,而不是一本麵嚮廣泛工程群體的教材。插圖更是少得可憐,即便有幾張,也常常是那種黑白、低分辨率的示意圖,幾乎無法提供任何直觀的幫助。想要通過這本書建立對電磁場概念的清晰圖像,簡直是癡人說夢。我不得不依賴外部資源,比如在綫視頻和不同大學的講義,纔能勉強跟上這本書設定的晦澀步伐。如果能重新設計其視覺語言和信息架構,或許還有挽救的餘地,但就目前的版本而言,它更像是一份技術文件,而非學習工具。

评分☆☆☆☆☆

我必須承認,這本書的習題部分是其最大的亮點,也是我一直沒有完全放棄它的唯一原因。那些題目設計得極其巧妙,往往需要將好幾個章節的概念融會貫通纔能找到突破口。它們並非那種簡單的套公式題,而是真正考驗你對電磁現象本質理解的挑戰。例如,有一道關於在非均勻磁場中計算導綫受力的題目,涉及到瞭綫積分和矢量分析的復雜結閤,解齣後帶來的成就感是其他教材無法比擬的。但正如硬幣的另一麵,對於那些時間有限的學生來說,這些習題的難度設置可能過於陡峭。我身邊的許多同學都因為被這些“攔路虎”卡住,而對整個學科産生瞭畏懼心理。如果編者能夠提供一個更細緻的解題思路引導,或者至少將習題難度梯度劃分得更清晰一些,這本書的教學價值會大大提升。現在它更像是一個精英篩選器,而不是一個知識傳遞的媒介。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

本站所有內容均為互聯網搜索引擎提供的公開搜索信息,本站不存儲任何數據與內容,任何內容與數據均與本站無關,如有需要請聯繫相關搜索引擎包括但不限於百度,google,bing,sogou 等

© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈圖書下載中心 版权所有