Electromagnetics With Applications 5/e pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• Electromagnetics
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• Applied Electromagnetics

This book is a classic and has been one of the traditional market leaders since its first publication in 1953. In this revision, the authors have made some drastic changes to keep pace with the transformation that has been going on in the curriculum over the past few years. In many schools this course has gone from a two-semester course to a one-semester course. In the fifth edition, transmission lines and other practical applications are addressed early in the text and the coverage of electrostatics is reduced to make this book suitable for a one-semester course. This text provides flexibility in that the core material is provided in the first five chapters with supplementary material that may be used as desired in the remaining chapters. This text is unique in having hundreds of real-world examples accompanied by problems of varying difficulty. Additionally, this book covers numerical techniques and contains useful computer programs and projects to afford students the opportunity to gain direct experience in the use of electromagnetic software and hardware. This text is accompanied by a website containing projects, recent developments in the field, and demonstrations of electromagnetic principles.

电磁场与波：理论、方法与前沿应用 作者团队： 资深教授、行业专家及青年研究学者 出版社： （虚构的权威学术出版社名称） 版本： 第三版（2024年修订） --- 图书简介 本书旨在为理工科高年级本科生、研究生以及需要深入理解电磁学原理的工程师和研究人员提供一套全面、严谨且极具实践指导意义的教材。与传统的、侧重于纯粹数学推导的经典教材不同，《电磁场与波：理论、方法与前沿应用》 深度融合了核心理论、现代计算技术以及当代工程实践中的关键应用，构建了一个从基础到高端的知识体系。 全书内容组织严密，逻辑清晰，力求在保证数学严谨性的前提下，最大限度地提升读者对电磁现象物理图像的直观理解和解决复杂问题的能力。 第一部分：静电场与静磁场的基础结构（The Foundations of Electrostatics and Magnetostatics） 本部分奠定了理解所有电磁现象的基石。我们不仅详细阐述了库仑定律、高斯定律、安培定律和毕奥-萨伐尔定律的数学形式，更着重于考察这些定律在不同介质和边界条件下的应用。 静电学部分 深入探讨了电势的定义、泊松方程和拉普拉斯方程的求解方法。特别强调了边界值问题的处理，包括使用分离变量法解决常见几何形状的势能分布，以及格林函数在求解特定源项问题中的强大威力。此外，我们引入了电像法这一重要的几何技巧，并详细分析了介质（如电介质）对静电场的影响，包括电极化、表面束缚电荷的计算及其在电容系统中的作用。 静磁学部分 侧重于稳恒电流的分析。除了基础定律外，磁场的标量和矢量磁位的概念被引入，作为求解复杂磁场分布的有力工具。磁介质的分析，如磁化强度、相对磁导率和磁化表面的建立，被置于重要地位。为连接电和磁，安培定律在磁介质中的修正形式被细致推导和应用。 第二部分：时变场的动力学与麦克斯韦方程组的统一（Dynamics of Time-Varying Fields and Maxwell’s Unification） 这是全书的核心与飞跃点。本部分将静场和稳恒场理论提升到动态的、时变的电磁场理论高度。 麦克斯韦方程组的建立 是本章的重中之重。我们从法拉第电磁感应定律和位移电流的概念出发，完整推导了麦克斯韦方程组的微分形式和积分形式。强调了这些方程组作为电磁现象基本律的普适性。 电磁波的产生与传播 紧随其后。基于无源、无损均匀介质中的麦克斯韦方程组，我们推导了齐次波动方程。本书对平面波的特性进行了详尽的分析，包括波阻抗、传播常数、相位速度、群速度以及坡印廷矢量（Poynting Vector）在描述能量流密度中的关键作用。 边界条件与反射/折射 深入分析了电磁波在不同介质界面上的行为。推导了切向和法向电磁场强度的连续性边界条件，并应用这些条件分析了平面波的垂直极化（TM）和水平极化（TE）情况下的反射和透射现象，包括斯涅耳定律和菲涅耳系数的物理意义。 第三部分：传输线、波导与结构化电磁环境（Transmission Lines, Waveguides, and Structured Media） 本部分将理论知识与实际的传输和导引结构紧密结合，是射频/微波工程的基础。 传输线理论 从集总元件模型（Lumped-Element Model）出发，逐步过渡到分布元件模型。详细分析了特性阻抗、输入阻抗、驻波比（VSWR）和反射系数。史密斯圆图（Smith Chart） 作为重要的阻抗匹配工具，被赋予了大量的实例和操作指导，使读者能够熟练运用这一图形化工具解决阻抗匹配问题。 导波系统 聚焦于电磁能量在受限空间中的导引。矩形波导 和 圆形波导 的横向电场（TE）和横向磁场（TM）模式被系统地求解，包括截止频率、场分布和功率传输的分析。同时，对TEM波在同轴线中的存在条件和特性进行了深入剖析。 腔体谐振器 作为微波电路的重要组成部分，其模式分析和品质因数（Q Factor）的计算被作为重点内容。 第四部分：辐射、散射与应用（Radiation, Scattering, and Modern Applications） 本部分将视角扩展到能量向自由空间辐射的场景，并引入现代计算方法。 电磁辐射理论 以林纳德-维歇尔势（Liénard-Wiechert Potentials） 为基础，推导出发射天线的远场辐射特性，重点讨论了偶极子天线和环形天线的辐射方向图、有效面积和增益等关键参数。 散射理论基础 引入了瑞利散射（Rayleigh Scattering）和米氏散射（Mie Scattering）的基本概念，解释了不同尺度目标对电磁波的相互作用。 计算电磁学（CEM）导论 强调了在复杂几何结构下解析解的局限性。本书提供了矩量法（MoM） 和有限元法（FEM） 的基本思想和适用场景的概述，帮助读者理解现代电磁仿真软件背后的数学模型和计算流程，而非仅仅停留在“黑箱”操作层面。 第五部分：进阶主题与新兴领域（Advanced Topics and Emerging Fields） 本部分面向研究生和专业研究人员，涵盖了当前研究热点。 非线性与时变介质中的电磁场 探讨了在高功率密度下材料的非线性响应，如电磁材料的磁滞现象和非线性介电特性。 等离子体中的电磁传播 讨论了电离气体对电磁波的色散和吸收效应，这对于空间通信和高超声速飞行器设计至关重要。 时域有限差分法（FDTD） 被作为一种强大的数值工具进行详细的算法介绍，包括其稳定性和精度分析，并给出了在复杂材料结构（如超材料）中的应用案例。 --- 本书特色总结： 1. 严谨的数学基础： 确保读者对矢量微积分、偏微分方程和复变函数有扎实的掌握，并将其无缝应用于物理推导。 2. 强调物理图像： 每一个数学模型的建立都伴随着对底层物理机制的深刻阐释，避免了纯粹的公式堆砌。 3. 工程相关性强： 穿插了大量的工程实例，如高频电路设计中的阻抗匹配、天线设计中的方向图优化、以及电磁兼容性（EMC）中的辐射抑制原理。 4. 计算思维培养： 提供了对现代数值方法的定性介绍，为读者衔接专业仿真软件的使用奠定了理论基础。 通过对这些核心概念和先进方法的系统学习，读者将能够全面掌握电磁场的理论精髓，并能自信地分析和设计涉及电磁波的各类现代工程系统。

评分☆☆☆☆☆

這本《Electromagnetics With Applications 5/e》我早就聽說了，身邊不少念電機的學長姐和同學都有推薦。我自己雖然不是念電機本科，但因為工作上會接觸到一些射頻和通訊的專案，所以一直對電磁學很有興趣。這本書的名字聽起來就很紮實，"With Applications" 這幾個字更是讓我眼睛一亮，我總覺得理論學得再好，如果不能應用在實際問題上，那就好像少了什麼。我特別好奇它在「應用」的部分會怎麼呈現，例如在天線設計、微波電路，甚至是比較現代的電磁干擾 (EMI) 和電磁相容 (EMC) 方面，會不會有深入的探討。我之前看過一些比較偏理論的教科書，雖然內容很嚴謹，但有時候讀起來會覺得有點枯燥，希望這本書能提供一些更貼近實際工程的例子，讓我能更好地理解那些抽象的數學公式背後的物理意義。畢竟，在台灣的科技產業，電磁學的知識可以說是無所不在，從手機、基地台到各種先進的電子設備，背後都離不開電磁學的原理。我對這本書在傳輸線理論、阻抗匹配，還有電磁波的傳播和輻射等章節的介紹非常期待，希望能藉由這些內容，讓我對實際的產品設計和問題排除有更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

我對於《Electromagnetics With Applications 5/e》這本書的「應用」面向有很高的期待。畢竟，在台灣的科技產業，許多創新都建立在對電磁學原理的深刻理解之上。我特別想知道書中對於「無線通訊」和「射頻電路」的探討有多深入。例如，對於現代通訊系統中常見的調變技術、多工技術，以及通道建模等，是否會有相關的電磁學解釋？又或者，在射頻電路的設計方面，書中是否會觸及到例如功率放大器、低雜訊放大器、混頻器等關鍵元件的電磁學原理？我對如何在實際的射頻電路設計中，考慮到阻抗匹配、損耗、雜訊以及穩定性等問題，並運用電磁學的知識來優化設計，非常有興趣。如果這本書能夠提供一些真實世界的案例，例如某種無線模組的設計挑戰，或是某個通訊協定的電磁學實現細節，那將會大大提升學習的樂趣和實用性。畢竟，能夠將理論知識轉化為解決實際工程問題的能力，是所有工程師都追求的目標。

评分☆☆☆☆☆

《Electromagnetics With Applications 5/e》這本書，我光是看目錄就覺得內容相當豐富，涵蓋了從基礎的靜電、靜磁，到進階的馬克士威方程式，然後再延伸到電磁波的產生、傳播與應用，感覺是一個非常完整的學習路徑。我對其中關於「傳輸線理論」和「電磁波的導波」這兩個部分特別感興趣。在台灣的通訊產業，高頻訊號的傳輸和導波技術是核心。我常常在想，為什麼我們的手機訊號可以這麼穩定，各種無線設備又能順暢地通訊，背後一定有許多精密的電磁學原理在支撐。這本書如果能清楚地解釋這些現象，例如傳輸線上的電壓、電流如何隨著時間和位置變化，以及如何計算阻抗匹配來達到最大功率傳輸，那對我來說絕對是如獲至寶。此外，我也對書中可能探討的「天線理論」感到好奇，天線是無線通訊的關鍵元件，不同類型的天線有什麼優缺點？如何設計出符合特定頻段和方向性的天線？這些都是我想深入了解的問題。希望這本書能用比較清晰易懂的方式，將這些複雜的理論和實際的應用連結起來。

评分☆☆☆☆☆

關於《Electromagnetics With Applications 5/e》，我聽說這本書的編排方式相當不錯，對於初學者來說應該是個很好的入門。我自己之前在學校上電磁學的時候，覺得很多概念都很抽象，像是電場、磁場的向量表示，還有電磁波的偏振等等，光是想像就花了很大的力氣。這本書如果能透過圖解或更具體的例子來輔助說明，我想對我這樣的讀者會非常有幫助。尤其是我對「電磁波在媒質中的傳播」以及「反射與折射」的現象非常感興趣。在台灣，我們常常會遇到訊號穿透牆壁的問題，或是不同材質對訊號的影響，這背後都是電磁波傳播的原理。如果這本書能解釋清楚，例如當電磁波遇到不同的介質時，它的傳播速度、衰減程度，以及如何計算其反射和透射係數，那我就能更理解實際生活中遇到的各種訊號傳輸問題。而且，書名中的「Applications」讓我對這本書在實際工程中的應用案例有很高的期待，希望能看到一些關於電磁波在成像、感測，甚至是一些較新興的領域，例如電磁屏蔽的應用。

评分☆☆☆☆☆

《Electromagnetics With Applications 5/e》這本書，我個人比較關注它在「電磁干擾 (EMI)」和「電磁相容 (EMC)」這方面的論述。在台灣這個電子產品製造大國，EMI/EMC 的問題可以說是無所不在，也是產品通過安規認證的關鍵。我經常聽到工程師在討論如何解決產品的 EMI 問題，像是濾波器的設計、接地方式的選擇，或是 PCB 佈局的優化。如果這本書能深入淺出地解釋 EMI/EMC 的基本原理，例如電磁輻射的來源、傳播途徑，以及如何抑制和防範，那對我來說非常有價值。特別是，我對如何利用電磁學的知識來進行 EMI 問題的診斷和解決非常有興趣。例如，書中會不會提供一些實際的案例分析，或是指導如何使用儀器來測量電磁干擾？此外，書中關於「電磁屏蔽」的介紹也是我非常期待的部分，如何在電子設備中設計有效的屏蔽措施，以防止外部電磁波的干擾，同時也避免內部產生的電磁波外洩，這都是非常實用的知識。