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书名：电磁场与电磁波基础学习与考研指导（第二版）
定价：58.0
ISBN：9787030472014
作者：路宏敏
版次：2
出版时间：2016-02
内容提要：
本书是为配合科学出版社出版的普通高等教育“十二五”国家*规划教材和陕西省普通高校优秀教材《电磁场与电磁波基础(第二版)》而编著的配套教材，也是该国家*立体化规划教材的组成部分。主要介绍《电磁场与电磁波基础(第二版)》中对应章节的基本内容和公式、典型例题解析及习题参考答案，同时也提供了国内部分重点大学攻读硕士学位研究生入学考试试题及参考答案。本书附录选编了西安电子科技大学2008年至2012年相关专业攻读硕士学位研究生入学考试试题，并提供了真题参考答案解析。
本书编者长期从事电磁场与电磁波的教学与科研工作，具有丰富的教学经验和科研经历。全书内容精炼、条理清晰、论证严谨、文笔流畅，理论体系严密，取材新颖合理。突出理论与应用的结合，注重知识的继承性、新颖性和实践性。
目录：
目录
前言
第1章 矢量分析与场论 1
1.1 基本内容和公式 1
1.1.1 矢性函数 1
1.1.2 场的基本知识 2
1.1.3 数量场的方向导数和梯度 2
1.1.4 矢量场的通量及散度 3
1.1.5 矢量场的环量及旋度 3
1.1.6 正交曲线坐标系 4
1.2 典型例题解析 6
1.3 习题参考答案 11
第2章 静电场 26
2.1 基本内容和公式 26
2.2 典型例题解析 28
2.3 习题参考答案 33
第3章 恒定电流的电场和磁场 46
3.1 基本内容和公式 46
3.2 典型例题解析 48
3.3 习题参考答案 55
第4章 静态场的解 72
4.1 基本内容和公式 72
4.2 典型例题解析 72
4.3 习题参考答案 78
第5章 时变电磁场 92
5.1 基本内容和公式 92
5.1.1 法拉第电磁感应定律 92
5.1.2 位移电流 93
5.1.3 麦克斯韦方程组 93
5.1.4 分界面上的边界条件 94
5.1.5 时变电磁场的能量与能流 94
5.1.6 正弦电磁场 95
5.1.7 波动方程和位函数 96
5.2 典型例题解析 96
5.3 习题参考答案 102
第6章 平面电磁波 117
6.1 基本内容和公式 117
6.1.1 无耗媒质中的平面电磁波 117
6.1.2 导电媒质中的电磁波 119
6.1.3 电磁波的极化 122
6.1.4 电磁波的色散和群速 122
6.1.5 均匀平面电磁波向平面分界面的垂直入射 122
6.1.6 等效波阻抗 123
6.1.7 均匀平面电磁波向平面分界面的斜入射 124
6.1.8 全透射与全反射 126
6.2 典型例题解析 126
6.3 习题参考答案 135
第7章 电磁波的辐射 153
7.1 基本内容和公式 153
7.1.1 滞后位 153
7.1.2 电偶极子的辐射场 154
7.1.3 磁偶极子的辐射场 155
7.1.4 天线的电参数 156
7.1.5 对称线天线和天线阵的概念 157
7.1.6 面天线的辐射场 158
7.1.7 互易定理 159
7.2 典型例题解析 159
7.3 习题参考答案 166
第8章 导行电磁波 171
8.1 基本内容和公式 171
8.1.1 均匀导波的一般理论 171
8.1.2 矩形波导 172
8.1.3 圆波导 174
8.1.4 规则波导的损耗 176
8.1.5 同轴线及其高次模 177
8.2 典型例题解析 179
8.3 习题参考答案 183
第9章 重点大学硕士研究生入学考试试题及参考答案 192
9.1 静态场 192
9.2 时变场 225
第10章 电磁场数值方法简介 244
10.1 基本内容与公式 244
10.1.1 有限差分法 244
10.1.2 有限元法 244
10.1.3 时域有限差分法 245
10.1.4 矩量法 245
10.2 习题参考答案与计算机程序 245
附录A 考研试题及参考答案解析 269
A1.1 2012年硕士学位研究生入学考试试题 269
A1.2 2012年真题答案解析 272
A2.1 2011年硕士学位研究生入学考试试题 277
A2.2 2011年真题答案解析 279
A3.1 2010年硕士学位研究生入学考试试题 285
A3.2 2010年真题答案解析 287
A4.1 2009年硕士学位研究生入学考试试题 292
A4.2 2009年真题答案解析 294
A5.1 2008年硕士学位研究生入学考试试题 299
A5.2 2008年真题答案解析 301
在线试读：
第1章 矢量分析与场论
1.1 基本内容和公式
矢量分析与场论是研究许多科学问题的一种有用的工具。许多物理量本身就是矢量，还有一些物理量本身虽是标量，但描述它们的某些特性的物理量却是矢量，所以要研究这些物理量及其分布规律时也要用到矢量分析与场论的知识。矢量分析包括矢性函数的概念、极限、连续性以及矢性函数的导数、积分等内容，其地位相当于高等数学的函数分析。场论是讨论物理量在特定区域内分布、变化规律的理论，这里并不针对某个具体的场，而是给出描述场问题的统一方法和理论。内容包括数量场的等值面(等值线)、方向导数和梯度，矢量场的通量、散度、环量、环量面密度及旋度的概念、物理意义，以及它们在各种坐标系中的表达式等。
1.1.1 矢性函数
设t是一数性变量，A为矢量，如果对于某一区间内的每一个数值t，都以一个确定的矢量与之对应，则矢性函数可表示为(1-1)矢性函数在点t处的导数：(1-2)这样就把一个矢性函数导数的计算转化为三个标量函数的导数的计算。
矢性函数的导数运算法则：
(1)(C为常矢量)；
(2)；
(3)(k为常数)；
(4)；
(5)；
(6)；
(7)复合函数的导数：
在t处的微分
(1-3)
矢性函数的积分具有下列性质：
(1)(k为常数)；
(2)；
(3)(a为常矢量)；
(4)(a为常矢量)；
(5)(a为常矢量)。
(6)换元积分法：
(7)分部积分法：
1.1.2 场的基本知识
如果在某一空间里的每一点，都对应着某个物理量的一个确定的值，则称在此空间里确定了该物理量的一个场。
在数量场中，使函数取相同数值的所有点所组成的曲面称为该数量场的等值面。数量场的等值面方程为
(常数)(1-4)
在其上每一点处，它都与该点的场矢量相切的曲线，称为该矢量场的矢量线。它与该点处的场矢量共线，则有
(1-5)
1.1.3 数量场的方向导数和梯度
方向导数：
(1-6)
[定理] 若函数在点M处可微，为方向的方向余弦，则u在处沿方向的方向导数必存在，且
(1-7)
假设一个矢量，其方向为变化率*大，且其模即为*大变化率，该矢量称函数在给定点处的梯度。记为
在直角坐标系中的表达式
(1-8)
数量场的梯度满足下列运算法则：
(1)(c为常数)；
(2)(c为常数)；
(3)；
(4)；
(5)；
(6)。
1.1.4 矢量场的通量及散度
设为一矢量场，沿其中有向曲面正(负)侧的曲面积分(1-9)称为矢量场向正侧(指向的正侧)或负侧(指向的负侧)穿过曲面的通量。在直角坐标系中，
(1-10)
矢量场在点M处的散度记为：
(1-11)
[定理] 在直角坐标系中，矢量场
在任一点处的散度为
(1-12)
1.1.5 矢量场的环量及旋度
设有矢量场，则沿场中某一封闭的有向曲线l的曲线积分(1-13)称为此矢量场按积分所取方向沿曲线l的环量。
环量面密度在直角坐标系中的计算公式：
(1-14)
在矢量场中的一点M处，其方向为该点的环量面密度*大的方向，其模恰等于此*大环量面密度的矢量，称为矢量在M点处的旋度，记作。(1-15)或
(1-16)
斯托克斯公式：
简洁的矢量形式：
(1-17)
1.1.6 正交曲线坐标系
实际中的某些问题更适合用正交曲线坐标系来表达，这样可使得问题的描述和求解更加简便。*常用的正交曲线坐标系是圆柱坐标系和球坐标系。
在圆柱坐标系中，任意点P的位置用来表示，它们与直角坐标的关系为
(1-18)
在球坐标系中，任意点P的三个坐标为，它们与直角坐标的关系为
(1-19)
圆柱坐标系中的单位矢量与直角坐标系中的单位矢量关系为
(1-20a)
(1-20b)
球坐标系中的单位矢量与直角坐标系中的单位矢量关系为
(1-21a)
圆柱坐标系中的哈密顿算子为
(1-22)
圆柱坐标系中数量场的梯度为
(1-23)
圆柱坐标系中矢量场的散度为
(1-24)
圆柱坐标系中矢量场的旋度为
(1-25)
球坐标系中的哈密顿算子表达式为
(1-26)
所以，球坐标系中的梯度为
(1-27)
球坐标系中的散度和旋度分别为
(1-28)
(1-29)
1.2 典型例题解析
例1-1 计算下列导数
(1)；
(2)。
解 (1)
(2)
例1-2 计算定积分
解
例1-3 求数量场通过点(1,0,1)的等值面。
解 等值面方程的一般形式为因为点(1,0,1)在等值面上，其坐标必满足该方程故要求的等值面方程为或
例1-4 求矢量场的矢量线方程。
解 矢量线方程应为
定价：58.0
ISBN：9787030472014
作者：路宏敏
版次：2
出版时间：2016-02
内容提要：
本书是为配合科学出版社出版的普通高等教育“十二五”国家*规划教材和陕西省普通高校优秀教材《电磁场与电磁波基础(第二版)》而编著的配套教材，也是该国家*立体化规划教材的组成部分。主要介绍《电磁场与电磁波基础(第二版)》中对应章节的基本内容和公式、典型例题解析及习题参考答案，同时也提供了国内部分重点大学攻读硕士学位研究生入学考试试题及参考答案。本书附录选编了西安电子科技大学2008年至2012年相关专业攻读硕士学位研究生入学考试试题，并提供了真题参考答案解析。
本书编者长期从事电磁场与电磁波的教学与科研工作，具有丰富的教学经验和科研经历。全书内容精炼、条理清晰、论证严谨、文笔流畅，理论体系严密，取材新颖合理。突出理论与应用的结合，注重知识的继承性、新颖性和实践性。
目录：
目录
前言
第1章 矢量分析与场论 1
1.1 基本内容和公式 1
1.1.1 矢性函数 1
1.1.2 场的基本知识 2
1.1.3 数量场的方向导数和梯度 2
1.1.4 矢量场的通量及散度 3
1.1.5 矢量场的环量及旋度 3
1.1.6 正交曲线坐标系 4
1.2 典型例题解析 6
1.3 习题参考答案 11
第2章 静电场 26
2.1 基本内容和公式 26
2.2 典型例题解析 28
2.3 习题参考答案 33
第3章 恒定电流的电场和磁场 46
3.1 基本内容和公式 46
3.2 典型例题解析 48
3.3 习题参考答案 55
第4章 静态场的解 72
4.1 基本内容和公式 72
4.2 典型例题解析 72
4.3 习题参考答案 78
第5章 时变电磁场 92
5.1 基本内容和公式 92
5.1.1 法拉第电磁感应定律 92
5.1.2 位移电流 93
5.1.3 麦克斯韦方程组 93
5.1.4 分界面上的边界条件 94
5.1.5 时变电磁场的能量与能流 94
5.1.6 正弦电磁场 95
5.1.7 波动方程和位函数 96
5.2 典型例题解析 96
5.3 习题参考答案 102
第6章 平面电磁波 117
6.1 基本内容和公式 117
6.1.1 无耗媒质中的平面电磁波 117
6.1.2 导电媒质中的电磁波 119
6.1.3 电磁波的极化 122
6.1.4 电磁波的色散和群速 122
6.1.5 均匀平面电磁波向平面分界面的垂直入射 122
6.1.6 等效波阻抗 123
6.1.7 均匀平面电磁波向平面分界面的斜入射 124
6.1.8 全透射与全反射 126
6.2 典型例题解析 126
6.3 习题参考答案 135
第7章 电磁波的辐射 153
7.1 基本内容和公式 153
7.1.1 滞后位 153
7.1.2 电偶极子的辐射场 154
7.1.3 磁偶极子的辐射场 155
7.1.4 天线的电参数 156
7.1.5 对称线天线和天线阵的概念 157
7.1.6 面天线的辐射场 158
7.1.7 互易定理 159
7.2 典型例题解析 159
7.3 习题参考答案 166
第8章 导行电磁波 171
8.1 基本内容和公式 171
8.1.1 均匀导波的一般理论 171
8.1.2 矩形波导 172
8.1.3 圆波导 174
8.1.4 规则波导的损耗 176
8.1.5 同轴线及其高次模 177
8.2 典型例题解析 179
8.3 习题参考答案 183
第9章 重点大学硕士研究生入学考试试题及参考答案 192
9.1 静态场 192
9.2 时变场 225
第10章 电磁场数值方法简介 244
10.1 基本内容与公式 244
10.1.1 有限差分法 244
10.1.2 有限元法 244
10.1.3 时域有限差分法 245
10.1.4 矩量法 245
10.2 习题参考答案与计算机程序 245
附录A 考研试题及参考答案解析 269
A1.1 2012年硕士学位研究生入学考试试题 269
A1.2 2012年真题答案解析 272
A2.1 2011年硕士学位研究生入学考试试题 277
A2.2 2011年真题答案解析 279
A3.1 2010年硕士学位研究生入学考试试题 285
A3.2 2010年真题答案解析 287
A4.1 2009年硕士学位研究生入学考试试题 292
A4.2 2009年真题答案解析 294
A5.1 2008年硕士学位研究生入学考试试题 299
A5.2 2008年真题答案解析 301
在线试读：
第1章 矢量分析与场论
1.1 基本内容和公式
矢量分析与场论是研究许多科学问题的一种有用的工具。许多物理量本身就是矢量，还有一些物理量本身虽是标量，但描述它们的某些特性的物理量却是矢量，所以要研究这些物理量及其分布规律时也要用到矢量分析与场论的知识。矢量分析包括矢性函数的概念、极限、连续性以及矢性函数的导数、积分等内容，其地位相当于高等数学的函数分析。场论是讨论物理量在特定区域内分布、变化规律的理论，这里并不针对某个具体的场，而是给出描述场问题的统一方法和理论。内容包括数量场的等值面(等值线)、方向导数和梯度，矢量场的通量、散度、环量、环量面密度及旋度的概念、物理意义，以及它们在各种坐标系中的表达式等。
1.1.1 矢性函数
设t是一数性变量，A为矢量，如果对于某一区间内的每一个数值t，都以一个确定的矢量与之对应，则矢性函数可表示为(1-1)矢性函数在点t处的导数：(1-2)这样就把一个矢性函数导数的计算转化为三个标量函数的导数的计算。
矢性函数的导数运算法则：
(1)(C为常矢量)；
(2)；
(3)(k为常数)；
(4)；
(5)；
(6)；
(7)复合函数的导数：
在t处的微分
(1-3)
矢性函数的积分具有下列性质：
(1)(k为常数)；
(2)；
(3)(a为常矢量)；
(4)(a为常矢量)；
(5)(a为常矢量)。
(6)换元积分法：
(7)分部积分法：
1.1.2 场的基本知识
如果在某一空间里的每一点，都对应着某个物理量的一个确定的值，则称在此空间里确定了该物理量的一个场。
在数量场中，使函数取相同数值的所有点所组成的曲面称为该数量场的等值面。数量场的等值面方程为
(常数)(1-4)
在其上每一点处，它都与该点的场矢量相切的曲线，称为该矢量场的矢量线。它与该点处的场矢量共线，则有
(1-5)
1.1.3 数量场的方向导数和梯度
方向导数：
(1-6)
[定理] 若函数在点M处可微，为方向的方向余弦，则u在处沿方向的方向导数必存在，且
(1-7)
假设一个矢量，其方向为变化率*大，且其模即为*大变化率，该矢量称函数在给定点处的梯度。记为
在直角坐标系中的表达式
(1-8)
数量场的梯度满足下列运算法则：
(1)(c为常数)；
(2)(c为常数)；
(3)；
(4)；
(5)；
(6)。
1.1.4 矢量场的通量及散度
设为一矢量场，沿其中有向曲面正(负)侧的曲面积分(1-9)称为矢量场向正侧(指向的正侧)或负侧(指向的负侧)穿过曲面的通量。在直角坐标系中，
(1-10)
矢量场在点M处的散度记为：
(1-11)
[定理] 在直角坐标系中，矢量场
在任一点处的散度为
(1-12)
1.1.5 矢量场的环量及旋度
设有矢量场，则沿场中某一封闭的有向曲线l的曲线积分(1-13)称为此矢量场按积分所取方向沿曲线l的环量。
环量面密度在直角坐标系中的计算公式：
(1-14)
在矢量场中的一点M处，其方向为该点的环量面密度*大的方向，其模恰等于此*大环量面密度的矢量，称为矢量在M点处的旋度，记作。(1-15)或
(1-16)
斯托克斯公式：
简洁的矢量形式：
(1-17)
1.1.6 正交曲线坐标系
实际中的某些问题更适合用正交曲线坐标系来表达，这样可使得问题的描述和求解更加简便。*常用的正交曲线坐标系是圆柱坐标系和球坐标系。
在圆柱坐标系中，任意点P的位置用来表示，它们与直角坐标的关系为
(1-18)
在球坐标系中，任意点P的三个坐标为，它们与直角坐标的关系为
(1-19)
圆柱坐标系中的单位矢量与直角坐标系中的单位矢量关系为
(1-20a)
(1-20b)
球坐标系中的单位矢量与直角坐标系中的单位矢量关系为
(1-21a)
圆柱坐标系中的哈密顿算子为
(1-22)
圆柱坐标系中数量场的梯度为
(1-23)
圆柱坐标系中矢量场的散度为
(1-24)
圆柱坐标系中矢量场的旋度为
(1-25)
球坐标系中的哈密顿算子表达式为
(1-26)
所以，球坐标系中的梯度为
(1-27)
球坐标系中的散度和旋度分别为
(1-28)
(1-29)
1.2 典型例题解析
例1-1 计算下列导数
(1)；
(2)。
解 (1)
(2)
例1-2 计算定积分
解
例1-3 求数量场通过点(1,0,1)的等值面。
解 等值面方程的一般形式为因为点(1,0,1)在等值面上，其坐标必满足该方程故要求的等值面方程为或
例1-4 求矢量场的矢量线方程。
解 矢量线方程应为