作者William H.Hayt,Jr.教授曾任教于美国普渡大学，其一生获得诸多荣誉，堪称教学名师之典范。请读者在学习该教材之前，一定要阅读作者简介，相信这一定会激发你对William H.Hayt,Jr.教授的敬仰和对电磁场学习的兴趣。作者J. A. Buck为乔治亚理工学院电气与计算机工程系教授。两位作者合编的该书的第6版于2001年出版，William,H.Hayt,Jr.的第1版距今已50多年。

本教材与国内电子与电气工程专业的本科教材基本一致，其内容满足我国高校教学大纲要求。该书基本概念讲述清晰、注重物理概念、淡化公式推导、图文并茂、定理和重要公式彩色加重印刷； 每章后面都配有约30道习题。该书写作文笔流畅、可读性好、易理解，学生可以使用该教材进行自主学习，是电磁场或电磁场与波课程的理想教材或参考书。

需要特别指出的是： 该书配有学习网站（网址见封底），网站提供了丰富的学习资源和内容，包括图、动画、互动、小测验等，书中页边处给出了网站上对应内容的图标，每当学到图标处时，建议查阅网站相应内容，这对学习非常有益。另外，每章后面的习题采用三级难度分类标识给出每道题的难易程度（题号后的竖条），便于不同学习程度的学生选择习题。

相对于国内相应教材，该书在内容上包含一些工程使用性内容，如不规则形状电极间的电容近似计算方法、PN结电容、磁路概念、铁磁材料的非线性等内容。该书在内容上的另一特点是简略一些公式推导，加强物理概念讲述，新版本更加如此。例如，新版本删除了求解拉普拉斯方程和泊松方程的分离变量法和差分法等内容，因为此为数学方法，并非物理概念。删除的这些内容放到了网站上供扩展性学习。

该书在内容编排上有独到之处。例如，在静电场部分，将能量与电位的引入结合在一起（第4章的题目为能量和电位），突出了电位是电场对单位电荷做功的物理属性，而不是像国内教材强调电位梯度等于电场强度的数学关系； 在磁场部分，相对于静电场部分的5章编排，该部分仅以两章出现，一章的题目为“恒定磁场”，另一章的题目为“磁场力、材料和电感”，这种编排的综合性与静电场内容编排的分散性形成了明显的反差，且在讲解中多处是通过与静电场类比的形式直接给出结果或结论。

在内容讲解上比较简洁，如仅用了两页就介绍完了磁场能量与求磁场力的虚功法，并且概念和实用性很强，从该节题目上的“磁材料上的力”便可以清楚地表明，虚功法的主要用途是求作用在磁材料上的力，这是利用洛伦兹磁力的表达式求解所不及的。

该书在教学网站提供了教辅资源，包括动画、互动、测验等，并给出了一些利用Ansoft等电磁场数值计算软件得到的场图，以及一些问答测试题。

About the authors

William  H_ Hayt, Jr. (deceased ) received his B.S. and M.S. degrees al Purdue Uni-

versity and his Ph.D. from the University of Illinois. After spending four years in

industry. Professor Hayt joined the faculty of Purdue Universicy. where he served as

professor and head of the School of Electrical Engineering,and as professor emeritus

after retiring in 1986. Professor Hayt's professional society memberships included

Eta Kappa Nu. Tau Beta Pi. Sigma Xi, Sigma Delta Chi. Fellow of IEEE. ASEE. and

NAEB. While at Purdue. he received numerous teaching awards. including the uni-

versity's  Best Teactler Award.  He is also listed in Purdue's Book of Great Teachers. a

permanent wall display in the Purduc Memonial Union, dedicated on April 23. 1999.

The book bears the name of the inaugural group of 225 faculty members. past and

present, who have devoted their lives to excellence in teaching and scholarship. They

were chosen by their students and their peers as Purdue's finest educators.

A native of Los Angeles.California. John A. Buck received his M.S. and Ph.D.

degrees in Electrical Engineering from the University of California at Berkeley in

1977 and 1982. and his B.S. in Engineering from UCLA in 1973. In 1982. he joined

the faculty of the School of Electrical and Computer Engineering at Georgia Tech,

where he has remained for the past 28 years. His research areas and publications

have centered within the fields of ultratfast ,switching,nonlinear optics, and optical

fiber communications. Hc is the author of the graduate text Fundamentals of Optical

Fibers (Wiley Interscience ). which is now in its second edition. Awards include the

institute teaching awards and the IEEE Third Millenium Medal. When not glued to

his computer or confined to the lab, Dr.  Buck enjoys music,hiking,and photography.

序

作者William H.Hayt,Jr.教授曾任教于美国普渡大学，其一生获得诸多荣誉，堪称教学名师之典范。请读者在学习该教材之前，一定要阅读作者简介，相信这一定会激发你对William H.Hayt,Jr.教授的敬仰和对电磁场学习的兴趣。作者J. A. Buck为乔治亚理工学院电气与计算机工程系教授。两位作者合编的该书的第6版于2001年出版，William,H.Hayt,Jr.的第1版距今已50多年。

本教材与国内电子与电气工程专业的本科教材基本一致，其内容满足我国高校教学大纲要求。该书基本概念讲述清晰、注重物理概念、淡化公式推导、图文并茂、定理和重要公式彩色加重印刷； 每章后面都配有约30道习题。该书写作文笔流畅、可读性好、易理解，学生可以使用该教材进行自主学习，是电磁场或电磁场与波课程的理想教材或参考书。

需要特别指出的是： 该书配有学习网站（网址见封底），网站提供了丰富的学习资源和内容，包括图、动画、互动、小测验等，书中页边处给出了网站上对应内容的图标，每当学到图标处时，建议查阅网站相应内容，这对学习非常有益。另外，每章后面的习题采用三级难度分类标识给出每道题的难易程度（题号后的竖条），便于不同学习程度的学生选择习题。

相对于国内相应教材，该书在内容上包含一些工程使用性内容，如不规则形状电极间的电容近似计算方法、PN结电容、磁路概念、铁磁材料的非线性等内容。该书在内容上的另一特点是简略一些公式推导，加强物理概念讲述，新版本更加如此。例如，新版本删除了求解拉普拉斯方程和泊松方程的分离变量法和差分法等内容，因为此为数学方法，并非物理概念。删除的这些内容放到了网站上供扩展性学习。

该书在内容编排上有独到之处。例如，在静电场部分，将能量与电位的引入结合在一起（第4章的题目为能量和电位），突出了电位是电场对单位电荷做功的物理属性，而不是像国内教材强调电位梯度等于电场强度的数学关系； 在磁场部分，相对于静电场部分的5章编排，该部分仅以两章出现，一章的题目为“恒定磁场”，另一章的题目为“磁场力、材料和电感”，这种编排的综合性与静电场内容编排的分散性形成了明显的反差，且在讲解中多处是通过与静电场类比的形式直接给出结果或结论。

在内容讲解上比较简洁，如仅用了两页就介绍完了磁场能量与求磁场力的虚功法，并且概念和实用性很强，从该节题目上的“磁材料上的力”便可以清楚地表明，虚功法的主要用途是求作用在磁材料上的力，这是利用洛伦兹磁力的表达式求解所不及的。

该书在教学网站提供了教辅资源，包括动画、互动、测验等，并给出了一些利用Ansoft等电磁场数值计算软件得到的场图，以及一些问答测试题。

袁建生

清华大学电机与应用电子技术系

2014年3月

PREFACE

It has been 52 years since the first edition of this book was published,then under the

sole authorship of William H. Hayt. Jr. As I was five years old at that time,this would

have meant little to me. But everything changed 15 years later when Iused the second

edition in a basic electromagnetics course as a college junior. I remember my sense

of foreboding at the start of the course. being aware of friends' horror stories. On first

opening the book. however, I was pleasantly surprised by the friendly writing style

and by the measured approach  to the subject, which - at least for me - made it a

very readable book,out of which I was able to learn with little help from my professor.

I referred to it often while in graduate school,taught from the fourth and fifth editions 

on the retirement(and subsequent untimely death)of Bill Hayt. The memories of my time as 

a beginner are clear,and I have tried to maintain the accessible style that I found so welcome then.

    Over the 50-year span,the subject matter has not changed. but emphases have. In

the  universities,the trend continues toward reducing electrical engineering core course

allocations to electromagnetics.  I  have made efforts to streamline the presentation in

this new edition to enable the student to get to Maxwell's equations sooner,and I have

added more advanced material. Many of the earlier chapters are now slightly shorter

than their counterparts in the seventh edition. This has been done by economizing on

the wording, shortening many sections, or by removing some entirely.  In some cases.

deleted topics have been convened to stand-alone articles and moved to the website,

from which they can be downloaded. Major changes include the following: (1) The

material on dielectrics.formerly in Chapter 6,has been moved to the end of Chapter 5.

(2) The chapter on Poisson's and Laplace's equations has been eliminated, retaining

only lhe one-dimensional trealment, which has been moved to the end of Chapter 6.

The two-dimensional  Laplace equation discussion and that of numerical methods have

been moved to the website for the book. (3 ) The treatment on rectangular waveguides

(Chapter 13) has been expanded, presenting the methodology of two-dimensional

boundary value problems in that context. (4) The coverage of radiation and antennas

has been greatly expanded and now forms the entire Chapter 14.

    Some 130 new problems have been added throughout. For some of these, I chose

particularly good “classic” problems from the earliest editions. I have also adopted

a new system in which the approximate level of difficulty is indicated beside each

problem on a three-level scale. The lowest level is considered a fairly straightforward

problem,requiring little work assuming the material is understood； a level 2 problem

is conceptually more difficult, and/or may require more work to solve； a level 3 prob-

lem is considered either difficult conceptually, or may require extra effort (including

possibly the help of a computer) to solve.

     As in the previous edition, the transmission lines chapter (10) is stand-alone,

and can be read or covered in any part of a course, including the beginning. In

it, transmission lines are treated entirely within the context of circuit theory; wave

phenomena are introduced and used exclusively in the form of voltages and cur-

rents. Inductance and capacitance concepts are treated as known parameters. and

so there is no reliance on any other chapter. Field concepts and parameter com-

putation in transmission lines appear in the early part of the waveguides chapter

(13), where they play additional roles of helping to introduce waveguiding con-

cepts. The chapters on electromagnetic waves, 11 and 12, retain their independence

of transmission line theory in that one can progress from Chapter 9 directly to

Chapter 11. By doing this, wave phenomena are introduced from first principles

but within the context of the uniform plane wave. Chapter 11 refers to Chapter 10 in

places where the latter may give additional perspective, along with a little more detail.

Nevertheless, all necessary material to learn plane waves without previously studying

transmission line waves is found in Chapter 11, should the student or instructor wish

to proceed in that order.

     The new chapter on antennas covers radiation concepts, building on the retarded

potential discussion in Chapter 9. The discussion focuses on the dipole antenna,

individually and in simple arrays. The last section covers elementary transmit-receive

systems, again using the dipole as a vehicle.

     The book is designed optimally for a two-semester course. As is evident. statics

concepts are emphasized and occur first in the presentation, but again Chapter 10

(transmission lines) can be read first. In a single course that emphasizes dynamics,

the transmission  lines chapter can be covered initially as mentioned or at any point in

the course. One way to cover the statics material more rapidly is by deemphasizing

materials properties (assuming these are covered in other courses) and some of the

advanced topics. This involves omitting Chapter 1 (assigned to be read as a review).

and omitting Sections 2.5, 2.6, 4.7, 4.8, 5.5-5.7, 6.3, 6.4, 6.7, 7.6, 7.7, 8.5, 8.6, 8.8,

8.9, and 9.5.

     A supplement to this edition is web-based material consisting of the afore-

mentioned articles on special topics in addition to animated demonstrations and

interactive programs developed by Natalya Nikolova of McMaster University and

Vikram Jandhyala of the University of Washington. Their excellent contributions

are geared to the text, and icons appear in the margins whenever an exercise that

pertains to the narrative exists. In addition, quizzes are provided to aid in furrher

study.

     The theme of the text is the same as it has been since the first edition of 1958.

An inductive approach is used that is consistent with the historical development. In

it, the experimental laws are presented as individual concepts that are later unified

in Maxwell's equations. After the first chapter on vector analysis, additional math-

ernatical tools are introduced in the text on an as-needed basis. Throughout every

edition, as well as this one, the primary goal has been to enable students to learn

independently. Numerous examples, drill problems (usually having multiple parts),

end-of-chapter problems, and material on the web site, are provided to facilitate this.

Answers to the drill problems are given below each problem. Answers to odd-

numbered end-of-chapter problems are found in Appendix F. A solutions manual

and a set of PowerPoint slides, containing pertinent figures and equations, are avail-

able to instructors. These,along with all other material mentioned previously, can be

accessed on the website:

www.mhhe.com/haytbuck

     I would like to acknowledge the valuable input of several people who helped

to make this a better edition. Special thanks go to Glenn S. Smith (Georgia Tech),

who reviewed the antennas chapter and provided many valuable comments and sug-

gestions. Detailed suggestions and errata were provided by Clive Woods (Louisiana

State University), Natalya Nikolova, and Don Davis (Georgia Tech). Accuracy checks

on the new problems were carrieci out by Todd Kaiser (Montana State University)

and Steve Weis (Texas Christian University). Other reviewers provided detailed com-

ments and suggestions at the start of the project; many of the suggestions affected the

outcome. They include:

     Sheel Aditya - Nanyang Technological University, Singapore

     Yaqub M. Amani - SUNY Maritime College

    Rusnani Ariffin - Universiti Teknologi MARA

     Ezekiel Bahar - University of Nebraska Lincoln

    Stephen Blank - New York Institute of Technology

    Thierry Blu - The Chinese University of Hong Kong

    Jeff Chamberlain - Illinois College

     Yinchao Chen - University of South Carolina

     Vladimir Chigrinov - Hong Kong University of Science and Technology

    Robert Coleman - University of North Carolina Charlotte

     Wilbur N. Dale

    lbrahim Elshafiey - King Saud University

    Wayne Grassel - Point Park University

    Essam E. Hassan - King Fahd University of Petroleum and Minerals

     David R. Jackson - University of Houston

    Karim Y. Kabalan - American University of Beirut

     Shahwan Victor Khoury, Professor Emeritus - Notre Dame University,

       Louaize-Zouk Mosbeh, Lebanon

     Choon S. Lee - Southern Methodist University

    Mojdeh J. Mardani - University of North Dakota

    Mohamed Mostafa Morsy - Southern Illinois University Carbondale

    Sima Noghanian - University of North Dakota

     W.D. Rawle - Calvin College

     Goniul Sayan - Middle East Technical University

    Fred H. Terry - Professor Emeritus. Christian Brothers University

    Denise Thorsen - IJniversity of Alaska Fairbanks

    Chi-Ling Wang - Feng-Chia University

I also acknowledge the feedback and many comments from students. too numerous to

name, including several who have contacted me from afar. I continue to be open and

grateful for this feedback and can be reached at john.buck@ece.gatech.edu. Many

suggestions were made that I considered constructive and actionable. I regret that

not all could be incorporated because of time restrictions. Creating this book was a

team effort, involving several outstanding people at McGraw-Hill. These include my

publisher, Raghu Srinivasan, and sponsoring editor, Peter Massar, whose vision and

encouragement were invaluable, Robin Reed,who deftly coordinated the production

phase with excellent ideas and enthusiasm, and Darlene Schueller. who was my

guide and conscience from the beginning, providing valuable insights, and jarring me

into action when necessary. Typesetting was supervised by Vipra Fauzdar at Glyph

International, who employed the best copy editor I ever had, Laura Bowman. Diana

Fouts (Georgia Tech) applied her vast artistic skill to designing the cover, as she has

done for the previous two editions. Finally, I am, as usual in these projects, grateful

to a patient and supportive family, and particularly to my daughter, Amanda. who

assisted in preparing the manuscript.

                                                                        John A. Buck

                                                                Marietta, Georgia

                                                              December ,2010

On the cover: Radiated intensity patterns for a dipole antenna, showing the cases

for which the wavelength is equal to the overall antenna length (red), two-thirds the

antenna length (green), and one-half the antenna length (blue).

About the Authors    1

序    3

Chapter 1

Vector Analysis   2

I.I  Scalars and Vectors   2

1.2 Vector Algebra 3

1.3  The Rectangular Coordinate System   4

1.4   Vector Components and Unit Vectors   6

1.5   The Vector Field   {)

1.6  The Dot Product   l0

1.7  The Cross Product   12

1.8  0ther Coordinate Systems: Circular

     Cylindrical Coordinates   14

1.9  The Spherical Coordinate Sysiem   l9

     References  23

     Chapter 1 Problems  23

Chapter 2

Coulomb's Law and Electric

Field Intensity 28

2.1   The Experimental Law of Coulomb   28

2.2   Electric Field Intensity   31

2.3  Field Arising from a Continuous Volume

     Charge Distribution  35

2.4   Field of a Line Charge   37

2.5   Field of a Sheer of Charge   41

2.6   Streamlines and Sketches of Fields   43

     References  46

     Chapcer 2 Problems  46

Chapter 3

Electric Flux Density, Gauss's Law,

and Divergence  51

3.1  Electric Flux Density   51

3.2  Gauss's Law  55

3.3   Application of Gauss's Law: Some

     Symmetrical Charge Distributions   59

3.4   Application of Gauss's Law: Differential

      Volume Element  64

3.5   Divergence and Maxwell's First Equation   67

3.6  The Vector Operator V and the Divergence

     Theorem  70

     References  7:3

     Chapter 3 Problems   74

Chapter 4

Energy and Potential  79

41   Energy Expended in Moving a Point Charge in

    an Electric Field  80

4.2  The Line Integral   Sl

4.3   Definition of Potential Difference

      and Potential  86

4.4   The Potential Field of a Point Charge   88

4.5  The Potential Field of a System of Charges:

     Conservative Property  90

4.6 Porential Gradient 94

4.7  The Electric Dipole  99

4.8  Energy Density in the Electrostatic

      Field 104

     References     108

    Chapter 4 Problems    109

Chapter 5

Conductors and Dielectrics  114

5.1    Current and Current Density     115

5.2    Continuity of Current    116

5.3   Metallic Conductors   119

5.4  Conductor Properties and Boundary

      Conditions  124

5.5   The Method of Images  129

5.6 Semiconductors  131

5.7  The Nature of Dielectric Materials   132

5.8  Boundary Conditions for Perfect

      Dielectric Materials     I 38

     References  142

     Chapter 5 Problems    143

Chapter 6

Capacitance 149

6.1  Capacitance Defined   149

6.2  Parallel-Plate Capacitor   151

6.3  Several Capacitance Examples   153

6.4    Capacitance of a Two-Wire Line     156

6.5   Using Field Sketches to Estimate

    Capacitance in Two-Dimensional

      Problems   160

6.6  Poisson's and Laplace's Equations   166

6.7   Examples of the Solution of Laplace's

     Equation  168

6.8   Example of tHe Solution of Poisson's

     Equation: Lhe p-n Junction Capacitance   175

     References    178

     Chapter 6 Problems    179

Chapter 7

The Steady Magnetic Field   187

7.1  Biot-Savart Law   187

7.2  Ampere's Circuital Law   195

7.3 Curl  202

7.4  Stokes' Theorem  209

7.5  Magnetic Flux and Magnetic Flux

     Density 214

7.6   The Scalar and Vector Magnetic

      Potentials  217

7.7   Derivation of the Steady-Magnetic-Field

      Laws 224

     References  230

     Chapter 7 Problems   230

Chapter 8

Magnetic Forces, Materials,

and Inductance  238

8.1   Force on a Moving Charge   238

8.2   Force on a Differential Current Element   240

8.3   Force between Differential Current

      Elements 244

8.4   Force and Torque on a Closed Circuit   246

8.5  The Nature of Magnetic Materials   252

8.6  Magnetization and Permeability  255

8.7  Magnetic Boundary Conditions  260

8.8  The Magnetic Circuit  263

8.9   Potential Energy and Forces on Magnetic

     Materials  269

8.10 Inductance and Mutual Inductance   271

     References  278

     Chapter 8 Problems   278

Chapter 9

Time-Varying Fields and Maxwell's

Equations 286

9.1  Faraday's Law  286

9.2   Displacement Current   293

9.3   Maxwell's Equations in Point Form   297

9.4  Maxwell's Equations in Integral Form   299

9.5  The Retarded Potentials  301

     References  305

     Chapter 9 Problems   305

Chapter 10

Transmission Lines  311

10.1   Physical Description or Transmission Line

      Propagation 312

10.2   The Transmission Line Equations   314

10.3  Lossless Propagation  316

10.4   Lossless Propagation of Sinusoidal

      Voltages 319

10.5   Complex Analysis of Sinusoidal Waves   321

10.6  Transmission Line Equations and Their

       Solutions in Phasor Form   323

10.7  Low-Loss Propagation  325

IO.S   Power Transmission and The Use of Decibels

      in Loss Characterization   327

10.9  Wave Reflection at Discontinuities  330

10.10 Voltage Standing Wave Ratio  333

10.11 Transmission Lines of Finite Length   337

10.12 Some Transmission Line Examples  340

10.13 Graphical Methods: The Smith Chart   344

10.14 Transient Analysis  355

       References  368

      Chapter 10 Problems   368

Chapter 11

The Uniform Plane Wave  378

11.1  Wave Propagaition in Free Space  378

11.2  Wave Propagaition in Dielectrics  386

11.3   Poynting's Theorem and Wave Power   395

11.4  Propagation in Good Conductors:

       Skin Effect  398

11.5  Wave Polarization  405

      References    412

      Chapter 11 Problems  412

Chapter 12

Plane Wave Reflection and

Dispersion 418

12.1   Reflection of Uniform Plane Waves

       at Normal Incidence  418

12.2   Standing Wave Ratio   425

12.3  Wave Reflection from Multiple

       Interfaces 429

12.4  Plane Wave Propagation in General

        Directions  437

12.5   Plane Wave Relflection at Oblique Incidence

       Angles 440

12.6  Total Reflection and Total Transmission

       of Obliquely Incident Waves  446

12.7  Wave Propagation in Dispersive Media  449

12.8   Pulse Broadening in Dispersive Media   45t

      References  459

      Chapter 12 Problems  460

Chapter 13

Guided Waves  466

13.1  Transmission Line Fields and Primary

       Constants 466

132  Basic Waveguide Operation  476

13.3   Plane Wave Analysis of the Parallel-Plate

      Waveguide 480

13.4   Parallel-Plate Guide Analysis Using the Wave

      Equation 489

135   Rectangular Waveguides   492

13.6   Planar Dielectric Waveguides   503

137 0ptical Fiber 510

        References     519

      Chapter 13 Problems  520

Chapter 14

Electromagnetic Radiation

and Antennas 525

14.1   Basic Radiation Principles: The Hertzian

      Dipole 525

14.2  Antenna Specifications  532

14.3  Magnetic Dipole  537

14.4  Thin Wire Antennas  139

14.5   Arrays of Two Elements   147

14.6  Uniform Linear Arrays  551

14.7   Antennas as Receivers   555

      References 562

      Chapter 14 Problems  162

Appendix A

Vector Analysis  567

A.l   General Curvilinear Coordinates   567

A.2   Divergence. Gradient. and Curl

      in General Curvilinear Coordinates   568

A.3    Vector Identities   570

Appendix B

Units 571

Appendix C

Material Constants   576

Appendix D

The Uniqueness Theorem  579

Appendix E

Origins of the Complex

Permittivity 581

Appendix F

Answers to Odd-Numbered

Problems 588

第1章矢量分析2

l.l  标量和矢量2

1.2 矢量代数3

1.3 直角坐标系4

1.4 矢量的分量与单位矢量6

1.5 矢量场9

1.6 点乘10

1.7 叉乘12

1.8 其他坐标系：圆柱坐标14

1.9 球坐标系  19

参考文献23

习题23

第2章  库仑定律和电场强度  28

2.1  库仑实验定律28

2.2 电场强度3l

2.3 连续体电荷分布的场35

2.4 线电荷的场37

2.5 面电荷的场41

2.6 场线和场图43

参考文献46

习题46

第3章  电通量密度、高斯定理

    和散度51

3.1  电通量密度51

3.2  高斯定理55

3.3  高斯定理的应用：几种对称电荷分布59

3.4  高斯定理的应用：体微元64

3.5  散度和麦克斯韦第一方程67

3.6  矢量算子V和散度定理  70

参考文献73

习题74

第4章  能量和电位79

4.1  电场中移动一个点电荷消耗的能量80

4.2  线积分8l

4.3  电位差和电位的定义  86

44   点电荷的电位场88

4.5  电荷系统的电位场：保守特性90

4.6  电位梯度94

4.7  电偶极子99

4.8  静电场的能量密度  104

参考文献  108

习题  109

第5章导体和介质  114

5.1  电流和电流密度  115

5.2  电流的连续性 116

5.3  金属导体 119

5.4  导体特性和边界条件  124

5.5镜像法129

5.6半导体1 31

5.7介质材料的性质1 32

5.8理想介质材料的边界条件  138

参考文献142

习题l43

第6章  电容  1 49

6.1  电容定义149

6.2平行板电容器151

6.3几个电容实例  153

6.4双导线电容156

6.5  二维问题中用电场图估算电容  160

6.6泊松和拉普拉斯方程  166

6.7拉普拉斯方程求解实例  168

6.8泊松方程求解实例：p一n结电容  175

参考文献  1 78

习题1 79

第7章恒定磁场  1 87

7.1  毕奥一萨伐尔定律  1 87

7.2安培环路定律  195

7.3旋度202

7.4斯托克斯定理209

7.5磁通和磁通密度214

7.6标量和矢量磁位217

7.7恒定磁场定律的推导224

参普文献230

习题230

第8章磁场力、材料和电感238

8.1  运动电荷所受的力  238

8.2微电流元所受的力  240

8.3  两个微电流元之间的力  244

8.4闭合电路所受的力和力矩246

8.5磁材料的性质252

8.6磁化和磁导率255

8.7磁边界条件260

8.8磁路263

8.9磁能和磁材料所受的力  269

8.10电感和互感271

参考文献278

习题278

第9章  时变场和麦克斯韦方程组286

9.1  法拉第定律286

9.2位移电流293

9.3麦克斯韦方程组的点（或微分）形式297

9.4麦克斯韦方程组的积分形式299

9.5推迟位301

参考文献305

习题305

第10章传输线31 1

10.1  传输线传播的物理描述312

10.2传输线方程314

10.3无损传播316

10.4正弦电压的无损传播319

10.5正弦波的复数分析321

10.6相量形式的传输线方程及其解323

10.7低损耗传播325

10.8损耗特性下的功率传输和

    分贝的使用327

10.9  不连续处的渡反射330

10.10电压驻波比333

10.11有限长传输线337

10.12几个传输线实例340

10.13图解法：史密斯图344

10.14暂态分析355

参考文献368

习题368

第11章均匀平面波378

11.1  自由空间中的波传播378

11.2介质中的渡传播386

11.3坡印亭定理和波功率395

11.4  良导体中的传播：趋肤效应398

11.5波的极化405

参考文献412

习题412

第12章平面波反射和色散418

12.1  垂直入射时均匀平面波的反射41 8

12.2驻波比425

12.3  多个界面的渡反射429

12.4  一般方向的平面波传播437

12.5斜入射波角时的平面渡反射440

12.6斜入射波的全反射与全传输446

12.7  色散媒质中的波传播449

12.8  色散媒质中的脉冲变宽现象455

参考文献459

习题460

第13章导波466

13.1  传输线场和基本参数466

13.2  基本波导工作原理476

13.3  平行板波导的平面波分析480

13.4  用波方程进行平行板波导分析489

13.5  矩形波导492

13.6  平面介质波导503

13.7  光纤510

参考文献519

习题520

第14章  电磁辐射与天线525

14.1  基本辐射原理：赫兹偶极子525

14.2  天线描述参数532

14.3  磁偶极子537

14.4  细导线天线539

14.5  二元阵列天线547

14.6  均匀线性阵列天线551

14.7  作为接收器的天线555

参考文献562

习题562

附录A矢量分析567

A.l  -般曲线坐标567

A.2  -般曲线坐标下的散度、梯度

    和旋度568

A.3矢量恒等式570

附录8单位571

附录C材料常数576

附录D  唯一性定理579

附录E  复介电常数的根源  581

附录F奇数号习题答案588