工程电磁场(第3版)
工程电磁场经典教材,配有数字资源及习题,帮助读者对电磁理论融会贯通,理解电磁场理论的内在逻辑关系,掌握电磁场的普遍规律。

作者:王泽忠,全玉生

丛书名:高等院校电气工程系列教材

定价:68元

印次:3-9

ISBN:9787302570301

出版日期:2021.01.01

印刷日期:2025.07.01

图书责编:王欣

图书分类:教材

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全书体现了面向工程的电磁场内容体系。第1章矢量分析与场论基础是全书的数学基础,重点介绍梯度、散度和旋度的定义、计算和运算规则。第2章—第5章分别从库仑定律、电荷守恒原理、安培定律、法拉第定律和麦克斯韦位移电流假设推导出静电场、恒定电场、恒定磁场和时变电磁场的基本方程;结合媒质的辅助方程,讨论了媒质分界面的衔接条件;最后将电磁场问题表述为位函数的边值问题。第6章探讨了边值问题的解析积分法、分离变量法和镜像法。第7章介绍了基于加权余量原理的有限元法和边界元法。第8章到第10章分别讨论了电磁场的能量、平面电磁波和电路参数计算原理。第11章介绍了电气工程中典型的电磁场问题,包括变压器的磁场、电机的磁场、绝缘子的电场、三相输电线路的工频电磁环境以及三相输电线路的电容和电感参数。 本书可供普通高等学校电气工程类专业本科学生作为教材或参考书使用,也可供相关专业研究生、教师和其他科技人员参考。

王泽忠,华北电力大学教授。1989年毕业于清华大学电机系,获工学博士学位。主要从事电磁场理论与数值计算、电力系统电磁环境与电磁兼容等领域的研究,从事工程电磁场及相关课程教学三十余年,出版教材3部。任教育部电气类专业教学指导委员会副主任、高等学校电磁场教学与教材研究会副理事长。

第3版前言 光阴似箭,转瞬十年。 本书第2版自出版以来,承蒙全国许多高校相关专业以及社会上广大读者使用,重印了十多次,同时做了少量局部修改。在教材使用过程中也不断积累了一些需要较大修改的想法。本着持续改进、止于至善的理念,第3版做出较大的修改和完善。 第3版继续保持本书面向工程的电磁场教学内容体系。注重科学实验基础,注重数学工具,突出场的基本方程微分形式,突出位函数边值问题。坚持电场、磁场和时变电磁场的基本原理落实到边值问题的表述,将边值问题解析和数值计算方法、电磁能量和力、平面电磁波、电路参数计算等内容独立成章,分专题讨论。这些专题集中展现了电和磁的相似性和本质差异,便于读者对比研究和学习。在第2版的基础上,第3版主要做了如下改进: (1) 第1章矢量分析与场论基础将平行平面场和轴对称场从场的基本概念一节移到常用坐标系一节。将这两种退化的场纳入直角坐标系和圆柱坐标系,可以更清楚地说明平行平面场及其导出场和轴对称场及其导出场的概念。在梯度和旋度基础上,更容易理解两种途径的导出矢量场。 (2) 调整章节,第2章静电场的基本原理将电偶极子与电介质极化两节合并为一节,前移到静电场环路定理之后; 将高斯通量定理与电位移矢量合并为一节,放在电介质极化之后。第4章恒定磁场的基本原理章节也进行了相应调整。这样做的目的是使内容更加紧凑,减少重复。将真空中的高斯通量定理改为电场强度表示的高斯通量定理,将真空中的安培环路定理改为磁感应强度表示的安培环路定理,概念更清晰,适用范围更宽。 (3) 统一了梯度、散度、旋度的计算模型表述方式,均采用单向增量模型,放弃散度、旋度...

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第1章矢量分析与场论基础

1.1矢量分析公式

1.2场的基本概念和可视化

1.3标量场的方向导数和梯度

1.4矢量场的通量和散度

1.5矢量场的环量和旋度

1.6哈密顿算子

1.7常用坐标系及相关公式

第2章静电场的基本原理

2.1库仑定律与电场强度

2.2静电场的环路定理与电位

2.3导体和电介质

2.4高斯通量定理与电位移矢量

2.5静电场的基本方程与分界面衔接条件

2.6静电场的边值问题

第3章恒定电场的基本原理

3.1电流密度与欧姆定律微分形式

3.2恒定电场的基本方程

3.3导电媒质分界面衔接条件

3.4恒定电流场的边值问题

第4章恒定磁场的基本原理

4.1安培定律与磁感应强度

4.2磁通连续性定理与矢量磁位

4.3磁媒质

4.4安培环路定理与磁场强度

4.5恒定磁场的基本方程与分界面衔接条件

4.6恒定磁场的边值问题

第5章时变电磁场的基本原理

5.1法拉第电磁感应定律

5.2全电流定律

5.3麦克斯韦方程组

5.4动态位

5.5达朗贝尔方程的解

5.6辐射

5.7准静态电磁场的边值问题

第6章电磁场边值问题的解析方法

6.1一维泊松方程的解析积分解法

6.2拉普拉斯方程的分离变量法

6.3静电场的镜像法

6.4静电场的电轴法

6.5恒定磁场的镜像法

第7章电磁场边值问题的数值方法

...

本书第1版是根据北京市高等教育精品教材立项编写的电气工程专业教材,2006年被评为北京市高等教育精品教材。第2版的出版2008年列入普通高等教育“十一五”国家级规划教材,并于2011年出版。现在出版的是第3版。全书体现了面向工程的电磁场内容体系,配套相关的数字资源,并配有习题,帮助读者更好地学习和理解工程电磁场的知识。