基礎電磁學

第0章 電磁日常應用及電、磁與學

0-1 無所不在的電磁場(無線電波)
0-2 善用電磁工具並與電磁波和平共存
0-3 電、磁與學

第1章 向量與向量分析

1-1 向量
1-1-1 向量的符號
1-1-2 向量的表示法
1-1-3 向量的大小與單位向量

1-2 向量的基本運算
1-2-1 兩向量的加法與減法
1-2-2 兩向量的乘法

1-3 向量的內積
1-4 向量的外積
1-5 向量的三重積運算
1-6 座標系統
1-7 微量表示法
1-8 向量三度空間微分、梯度、散度、旋度
1-9 散度定理、史托克斯定理、拉式運算符
1-10 一些恆等式

第2章 靜電場

2-1 庫倫定律
2-2 電場強度
2-3 電位能與電位
2-4 電場強度、電通密度與高斯定律
2-5 介電質、極化與電容性
2-6 兩介電質間的邊界條件、導體
2-7 靜電場中的能量

第3章 靜磁場

3-1 比歐 – 沙瓦特定律
3-2 安培定律
3-3 磁場強度、電流密度與磁通密度
3-4 磁力與在磁場中作功
3-5 向量磁位
3-6 磁性材料、磁化與磁場邊界條件
3-7 磁場中的帶電質點運動

3-8 感應電動勢、電感與磁路
3-8-1 感應電動勢
3-8-2 電感
3-8-3 磁路

第4章 馬克士威方程式

4-1 馬克士威方程組
4-2 馬克士威方程組的頻率域表示式
4-3 電磁場的邊界條件
4-4 兩導電介質的邊界條件
4-5 時變電磁場章節的簡介

第5章 時變之電磁場

5-1 法拉第定律
5-2 感應電動勢的計算
5-3 理想變壓器
5-4 運動電動勢
5-5 電動機與發電機
5-6 位移電流
5-7 電荷-電流的連續關係
5-8 導體內自由電荷的耗散
5-9 向量磁位

第6章 平面波傳播

6-1 波動現象
6-2 時間諧波場
6-2-1 具導電率的介質
6-2-2 波方程式

6-3 無損耗介質中的平面電磁波
6-3-1 均勻平面波
6-3-2 電場(Ẽ)與磁場(Ȟ)的關係

6-4 平面波的極化
6-4-1 線性極化
6-4-2 圓形極化
6-4-3 橢圓極化

6-5 損耗介質中的均勻平面波

6-6 電磁功率密度
6-6-1 平面波在無損失介質
6-6-2 平面波在耗損介質

第7章 波導與共振腔

7-1 電磁波的傳播與電磁邊界條件

7-2 平面電磁波的垂直入射
7-2-1 無損失介質間的邊界
7-2-2 無損失介質中的功率流動

7-3 斯涅爾定律
7-4 光纖
7-5 波的極化與反射、透射的關係
7-6 波導

7-7 矩形波導管內的電場與磁場
7-7-1 矩形波導管的TM模態
7-7-2 矩形波導管的TE模態
7-7-3 矩形波導管的功率傳輸

7-8 共振腔

第8章 輻射與天線

8-1 偶極天線
8-1-1 遠場近似
8-1-2 輻射功率密度
8-2 天線輻射特性
8-2-1 天線輻射模式
8-2-2 天線的指向性、增益與波束
8-3 半波長偶極天線
8-4 飛利斯傳輸公式
8-5 天線陣列

第9章 傳輸線

9-1 概論
9-1-1 傳輸線上的波長
9-1-2 波長的角色

9-2 傳輸線方程式與波的傳播

9-3 無損失傳輸線
9-3-1 電壓與電流的反射係數
9-3-2 駐波

9-4 無損失導線的波阻抗
9-4-1 短路導線的波阻抗
9-4-2 開路導線的波阻抗
9-4-3 匹配傳輸線

9-5 無損失傳輸線上的功率流
9-6 史密斯圖
9-7 駐波圓、電壓最大值與電壓最小值
9-8 阻抗-導納的轉化

9-9 傳輸線與負載匹配
9-9-1 四分之一的波長轉換器
9-9-2 集總元件的匹配
9-9-3 截線匹配