Основы теории электромагнитных полей и волн, Гаврилов В.М., Корнеева Н.Н., 2021

Основы теории электромагнитных полей и волн, Гаврилов В.М., Корнеева Н.Н., 2021.

   Изложены основы макроскопической теории электромагнитного поля. Основное внимание уделено волновым свойствам электромагнитного поля.
Предназначено для студентов вузов 2-го курса направления подготовки 11.03.02 - Инфокоммуникационные технологии и системы связи очной формы обучения.
Рекомендовано для формирования профессиональных компетенций в соответствии с ФГОС ВО.




ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ И ПАРАМЕТРЫ СРЕД.
Современная физика признает две формы существования материи: вещество и поле. Известны многие разновидности полей: электромагнитные. силовые, внутриядерные и поля других взаимодействий. Во многом свойства их сходны. Вещество состоит из дискретных элементов (молекул, атомов и т. д.). Движущееся электромагнитное поле тоже можно представить в виде потока дискретных частиц - фотонов. Электромагнитное поле характеризуется энергией, массой, импульсом. Масса и импульс присущи только движущемуся электромагнитному полю (электромагнитное поле не имеет массы покоя). Энергия электромагнитного поля может преобразовываться в другие виды энергии. Электромагнитное поле подвержено действию гравитационных сил. Также поток материальных частиц способен реализовать явления дифракции. интерференции, которые присущи электромагнитным волнам.

Рассмотрим классическую теорию электромагнитного поля (теорию Максвелла, или макроскопическую теорию электромагнитного поля). Классическая электродинамика оперирует понятиями на уровне макроструктуры вещества, т. е. рассматриваемые области пространства всегда во много раз больше размеров атомов и молекул. Временные интервалы, характерные для изменения электромагнитного поля, всегда во много раз больше временных интервалов, присущих внутриатомным колебательным процессам. На основе классической теории электромагнитного поля решается большинство задач, кроме тех. которые связаны с поглощением и излучением электромагнитных волн веществом. Строгий анализ электромагнитных явлений на уровне микроструктуры вещества возможен на основе квантовой теории электромагнитного поля. Для описания любых процессов радиотехники достаточно классической электродинамики.

Оглавление.
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ И ПАРАМЕТРЫ СРЕД.
1.1. Общие сведения.
1.2. Векторы электромагнитного поля.
1.2.1. Векторы электрического поля.
1.2.2. Векторы магнитного поля.
1.3. Классификация сред.
1.4. Графическое изображение полей.
1.5. Потенциальные и вихревые поля.
Вопросы для контроля.
Глава 2. ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ.
2.1. Общие сведения.
2.2. Уравнение непрерывности.
2.3. Закон сохранения заряда.
2.4. Третье уравнение Максвелла.
2.5. Четвертое уравнение Максвелла.
2.6. Первое уравнение Максвелла.
2.7. Второе уравнение Максвелла.
2.8. Закон Ома в дифференциальной форме.
2.9. Уточнение понятия о проводниках и диэлектриках.
2.10. Полная система уравнений Максвелла.
2.11. Классификация электромагнитных явлений.
2.12. Уравнения Максвелла и сторонние токи.
Вопросы для контроля.
Глава 3. ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ.
3.1. Неприменимость уравнений Максвелла в дифференциальной форме на границе раздела диэлектрических сред.
3.2. Граничные условия для векторов электрического поля.
3.2.1. Условия для нормальных составляющих векторов Е и D. Поверхностные заряды.
3.2.2. Условия для касательных составляющих векторов E и D.
3.3. Граничные условия для векторов магнитного поля.
3.3.1. Условия для нормальных составляющих векторов В и Н.
3.3.2. Условия для касательных составляющих векторов В и Н. Поверхностный ток.
3.4. Полная система граничных условий. Граничные условия на поверхности идеального проводника.
Вопросы для контроля.
Глава 4. ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ.
4.1. Баланс энергий электромагнитного поля.
4.2. Плотность энергии электромагнитного поля.
4.3. Скорость распространения энергии электромагнитных волн.
4.4. Уравнения Максвелла для гармонического поля. Метод комплексных амплитуд.
4.5. Система уравнений гармонического поля.
4.6. Уравнения баланса для средней за период мощности.
4.7. Уравнения баланса для комплексной мощности.
4.8. Теорема единственности для внутренней и внешней задач электродинамики.
Вопросы для контроля.
Глава 5. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПОТЕНЦИАЛЫ ГАРМОНИЧЕСКОГО ПОЛЯ.
5.1. Уравнения Гельмгольца.
5.2. Электродинамические потенциалы для комплексных амплитуд.
5.3. Решение неоднородного уравнения Гельмгольца.
5.4. Уравнения Максвелла с учетом магнитных токов и зарядов.
Вопросы для контроля.
Глава 6. ПЛОСКИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ.
6.1. Общие сведения.
6.2. Плоские электромагнитные волны в однородной изотропной среде без потерь.
6.3. Плоские электромагнитные волны в однородной изотропной среде с проводимостью, отличной от нуля.
6.4. Распространение волн в реальных диэлектриках.
6.5. Распространение волн в реальных металлах.
6.6. Поляризация волн.
Вопросы для контроля.
Глава 7. ВОЛНОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ДВУХ СРЕД.
7.1. Плоские волны, распространяющиеся в произвольном направлении.
7.2. Падение плоской волны на границу раздела двух диэлектриков.
7.3. Условия полного прохождения волны во вторую среду. Угол Брюстера.
7.4. Полное отражение от границы раздела двух сред.
7.5. Падение плоской волны на границу поглощающей среды.
7.6. Приближенные граничные условия Щукина – Леонтовича.
Вопросы для контроля.
Глава 8. ПОВЕРХНОСТНЫЙ ЭФФЕКТ.
8.1. Явление поверхностного эффекта.
8.2. Потери энергии в проводниках.
8.3. Эквивалентный поверхностный ток.
8.4. Поверхностные сопротивления.
Вопросы для контроля.
Глава 9. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ.
9.1. Элементарный электрический излучатель.
9.2. Векторный электрический потенциал для ЭЭИ.
9.3. Составляющие электромагнитного поля ЭЭИ.
9.4. Ближняя и дальняя зоны ЭЭИ.
9.5. Диаграмма направленности ЭЭИ.
9.6. Вычисление излучаемой мощности. Сопротивление излучения.
9.7. Понятие о магнитном токе.
9.8. Элементарные щелевые излучатели.
Вопросы для контроля.
Глава 10. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕМЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ.
10.1. Принцип предельного поглощения и условия излучения на бесконечность.
10.2. Лемма Лоренца.
10.3. Теорема взаимности для элементарных излучателей.
10.4. Эквивалентные источники электромагнитного поля. Принцип Гюйгенса – Кирхгофа.
10.5. Элемент Гюйгенса.
Вопросы для контроля.
Глава 11. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ДИФРАКЦИИ.
11.1. Строгая постановка задачи дифракции.
11.2. Дифракция плоской волны на круговом цилиндре.
11.3. Приближение Гюйгенса – Кирхгофа.
11.4. Геометрическая оптика.
11.5. Метод краевых волн.
11.6. Геометрическая теория дифракции.
Вопросы для контроля.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Основы теории электромагнитных полей и волн, Гаврилов В.М., Корнеева Н.Н., 2021 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по физике :: физика :: Гаврилов :: Корнеева :: электромагнитное поле