《電磁場與電磁波/全國普通高校電子信息與電氣學科基礎規劃教材》系統闡述了電磁場與電磁波的基本理論，主要內容包括矢量分析、靜電場、恒定電場與恒定磁場、靜態場邊值問題的解析法、時變電磁場、平面電磁波、導行電磁波、電磁波輻射等，共9章。編寫時，針對電磁場與電磁波理論性強、邏輯嚴謹、概念抽象的特點，著重講解電磁現象的基本概念、定性分析過程和定量分析方法，沿著“矢量分析—靜態場（靜電場、恒定電場、恒定磁場）—時變電磁場—導波系統—電磁波輻射”的知識結構組織教材內容。附錄中給出了常用矢量公式、電磁量的符號及單位、國際單位制基本單位和導出單位、國際單位制詞頭及重要物理常數，以備查用。本書可作為高等院校電子信息類與電氣信息類專業的本科生教材，也可作為相關教學與工程技術人員的參考書。
本書是高等院校工科電子電氣信息類專業“電磁場與電磁波”課程的本科教學用書，主要介紹了電磁場與電磁波的基本概念和基本規律。針對電磁場與電磁波理論性強、邏輯嚴謹、概念抽象的特點，編寫時著重闡述電磁現象的基本概念、定性分析過程和定量分析方法，沿著“矢量分析—靜態場(靜電場、恒定電場、恒定磁場)—時變電磁場—導波系統—電磁波輻射”的知識結構組織教材內容。學生通過該課程的學習，將具備初步分析電子電氣信息技術中所涉及的電磁場與電磁波基本特性的能力。在學習過程中，不僅使學生深化對電磁規律的理解，而且有助于培養他們的科學思維方法及創新精神。
本書共分為9章。第1章是矢量分析。矢量分析是理解和掌握電磁場與電磁波理論中的數學推導、方程和公式的關鍵。掌握好本章的知識對學好電磁場與電磁波具有非常重要的意義，所以必須打好此基礎。第2章介紹了靜電場。第3章介紹了恒定電場。第4章介紹了恒定磁場。第5章著重闡述了分離變量法和鏡像法求解靜態場邊值問題的基本解法。第6章介紹了時變電磁場。第7章介紹了平面電磁波的基本概念、基本參數、傳播特性以及在兩種媒質分界面上的反射與透射，第8章介紹了導行電磁波，包括均勻導波系統中波的傳播特性，矩形波導、圓柱波導、諧振腔中的波傳播，以及傳輸線理論。第9章介紹了電磁波的輻射特性。附錄中給出了常用矢量公式、電磁量的符號及單位、國際單位制基本單位和導出單位、國際單位制詞頭及重要物理常數，以備查用。
本書由林繼成教授擔任主編。參加本書編寫工作的有： 林繼成(南京曉莊學院，第1、2、8章，第4章第4．7節及附錄)、趙超先(南京曉莊學院，第6章)、唐斌(西南石油大學，第5章)、張永剛(安徽理工大學，第9章)、張闖(南京信息工程大學，第7章)、蔡慶春(沈陽化工大學，第3章)、陳春霞和馬業萬(安慶師范學院，第4章的第4．1~4．6節)。最后，由林繼成負責全書的統稿工作，由南京信息工程大學郭業才教授擔任本書的主審。
本書是清華大學“全國普通高校電子信息與電氣學科基礎規劃教材”之一，“十二五”江蘇省高等學校電子信息類重點專業(No．164)建設項目建設的教材，南京信息工程大學精品資源共享課程建設的教材，江蘇高校品牌專業建設工程一期項目（PPZY2015B134）。
本書在編寫過程中，得到了許多同仁和清華大學出版社的大力支持和幫助，在此一并表示衷心感謝。
由于編者水平有限，書中的疏漏和欠妥在所難免，懇請讀者批評指正。
編者
2015年8月
第1章矢量分析
1.1標量場與矢量場
1.1.1矢量
1.1.2圓柱面坐標系和球面坐標系
1.1.3場的基本概念
1.2矢量場的通量和散度
1.2.1通量
1.2.2散度與散度定理
1.2.3散度在直角坐標系中的表示
1.2.4哈密頓算符
1.3矢量場的環量與旋度
1.3.1環量
1.3.2旋度與斯托克斯定理
1.3.3旋度在直角坐標系中的表示
1.4標量場的方向導數與梯度
1.4.1方向導數
1.4.2梯度
1.5場的性質與亥姆霍茲定理
1.5.1場的若干重要性質
1.5.2亥姆霍茲定理
1.6拉普拉斯算符與格林定理
1.6.1拉普拉斯算符
1.6.2格林定理
本章小結
習題
第2章靜電場
2.1電荷與電荷密度
2.1.1體電荷
2.1.2面電荷
2.1.3線電荷
2.1.4點電荷
2.2庫侖定律與電場強度
2.2.1庫侖定律
2.2.2電場強度
2.3真空中高斯定理
2.3.1立體角
2.3.2高斯定理
2.4電位函數
2.4.1靜電場的無旋性
2.4.2電位函數
2.4.3電位函數的泊松方程與拉普拉斯方程
2.5介質中的高斯定理
2.5.1電介質的極化
2.5.2介質中的高斯定理
2.5.3介電常數
2.5.4靜電場基本方程
2.5.5介質中電位的泊松方程
2.6靜電場的邊界條件
2.6.1在兩種電介質分界面上的邊界條件
2.6.2導體表面附近的場
2.7電容與部分電容
2.7.1電容
2.7.2部分電容
2.8靜電能與靜電力
2.8.1靜電能
2.8.2靜電力
本章小結
習題
第3章恒定電場
3.1電流與電流密度
3.1.1傳導電流與運流電流
3.1.2電流分布模型與電流密度矢量
3.1.3電荷守恒定律
3.2恒定電場基本方程
3.2.1恒定電流場
3.2.2歐姆定律與焦耳定律
3.2.3媒質的電特性
3.2.4恒定電場的邊界條件
3.3靜電場與恒定電場比較
3.4電導與部分電導
3.4.1電導
3.4.2部分電導
本章小結
習題
第4章恒定磁場
4.1安培力定律與磁感應強度
4.1.1安培力定律
4.1.2磁感應強度
4.2真空中安培環路定律
4.2.1磁通量連續性方程
4.2.2真空中的安培環路定律
4.3矢量磁位
4.3.1矢量磁位的定義
4.3.2矢量磁位的泊松方程與拉普拉斯方程
4.4介質中恒定磁場的基本方程
4.4.1磁介質的分類
4.4.2順磁質的磁化
4.4.3磁化電流
4.4.4磁介質中恒定磁場的基本方程
4.5恒定磁場的邊界條件
4.5.1B的法向分量邊界條件
4.5.2H的切向分量邊界條件
4.6標量磁位
4.6.1標量磁位的引入
4.6.2標量磁位的泊松方程
4.6.3標量磁位的邊界條件
4.7電感
4.7.1自感
4.7.2互感
4.7.3諾依曼公式
4.8磁場能量與磁場力
4.8.1恒定磁場中的能量
4.8.2磁場能量體密度
4.8.3磁場力
本章小結
習題
第5章靜態場邊值問題的解法
5.1邊值問題與唯一性定理
5.1.1邊值問題
5.1.2唯一性定理
5.2分離變量法
5.2.1直角坐標系中的分離變量法
5.2.2圓柱坐標系中的分離變量法
5.2.3球面坐標系中的分離變量法
5.3鏡像法
5.3.1平面鏡像法
5.3.2圓柱面鏡像法
5.3.3球面鏡像法
本章小結
習題
第6章時變電磁場
6.1法拉第電磁感應定律
6.2位移電流
6.3麥克斯韋方程組
6.3.1麥克斯韋方程組簡介
6.3.2麥克斯韋方程組的輔助方程——本構關系
6.4無源理想介質中的波動方程
6.5時變電磁場的邊界條件
6.5.1法向分量的邊界條件
6.5.2切向分量的邊界條件
6.5.3兩種特殊的邊界條件
6.6時變電磁場的能量守恒定律與坡印廷矢量
6.7動態位函數與達朗伯方程
6.7.1動態矢量位與動態標量位
6.7.2達朗伯方程
6.7.3達朗伯方程的解與滯后位
6.8時諧電磁場
6.8.1時諧場及場量的復數表示
6.8.2麥克斯韋方程組的復數形式
6.8.3波動方程的復數形式
6.8.4平均坡印廷矢量
本章小結
習題
第7章平面電磁波
7.1理想介質中的均勻平面波
7.1.1亥姆霍茲方程的解
7.1.2均勻平面波的傳播特性
7.2電磁波的極化
7.3導電媒質中的均勻平面波
7.4均勻平面波對平面分界面的垂直入射
7.4.1對理想介質分界面的垂直入射
7.4.2對理想導體的垂直入射
7.4.3對多層理想介質分界面的垂直入射
7.5均勻平面波對平面分界面的斜入射
7.5.1對理想介質分界面的斜入射
7.5.2對理想導體平面的斜入射
本章小結
習題
第8章導行電磁波
8.1均勻導波系統中波傳播的一般特性
8.1.1橫向場分量和縱向場分量之間的關系
8.1.2均勻導波系統中波傳播特性
8.1.3TEM波的一般特性
8.2矩形波導
8.2.1矩形波導中電磁波的通解
8.2.2矩形波導中波的參數
8.2.3矩形波導中的TE10模
8.3圓波導
8.3.1圓波導中的場量表達式
8.3.2圓波導中波的截止波長分布圖
8.3.3圓波導中常用的3種模式
8.4波導中的功率容量和損耗
8.4.1波導中的功率容量
8.4.2波導中的功率損耗
8.5諧振腔
8.5.1微波諧振器的演化過程
8.5.2矩形波導諧振腔
8.6傳輸線
8.6.1基本概念
8.6.2傳輸線方程及其解
8.6.3均勻傳輸線的特性參數
8.6.4均勻無耗長線終端接不同負載時的工作狀態
本章小結
習題
第9章電磁波輻射
9.1電偶極子的輻射
9.1.1電偶極子的近區場
9.1.2電偶極子的遠區場
9.2天線的電參數
9.2.1方向函數和方向圖
9.2.2方向性系數
9.2.3天線效率
9.2.4增益系數
9.2.5輸入阻抗
9.2.6有效長度
9.2.7極化
9.2.8頻帶寬度
9.3電磁對偶性
9.4磁偶極子與開槽天線的輻射
9.4.1磁偶極子
9.4.2開槽天線
9.5對稱振子天線
9.5.1對稱天線上的電流分布
9.5.2對稱振子天線的輻射
9.5.3半波對稱振子
9.6天線陣列
9.6.1方向圖乘積原理
9.6.2均勻直線陣
本章小結
習題
附錄A常用矢量公式
附錄B電磁量的符號及單位
附錄C國際單位制基本單位和導出單位
附錄D國際單位制詞頭
附錄E重要物理常數
參考文獻
新書資訊