本书依托国家电工电子教学基地、国家通信工程特色专业，教材建设理念不断提高。在原有研究性教材的基础上，将各个章节中的重要概念、电场与磁场的静态和动态分布、三维动画、场的应用、电磁波的传播、应用视频等形成资料库，做到与教材相关内容一一对应的链接，使得学生或读者可以通过音频、视频、三维图像等多媒体资源深入理解所学知识。

本书主要讲述矢量分析、静态场和时变场三个方面的内容。矢量分析是课程的数学基础。静态场包括静电场、恒定电场和恒定磁场的基本方程和边界条件，介质的极化和磁化特性，部分电容、电感的求解，分离变量法和镜像法。时变场包括时变电磁场的基本定律，麦克斯韦方程组，时变场的边界条件，坡印廷定理，均匀平面波和导行波的传播特性。本书适合高等院校通信、电子等专业本科生作为教材使用，也适合对该领域感兴趣的读者阅读使用。

第1章矢量分析
11矢量和矢量运算
111标量与矢量
112矢量运算
12标量场和矢量场
121场的分类
122场的表示
13正交坐标系与微分元
131直角坐标系
132圆柱坐标系
133球坐标系
14标量场的方向导数和梯度
141方向导数
142标量场的梯度
15矢量场的通量和散度
151通量和通量源
152矢量场的散度
153散度定理
16矢量场的环量和旋度
161环量和涡旋源
162矢量场的旋度
163斯托克斯定理
17亥姆霍兹定理
171无散场与无旋场
172亥姆霍兹定理
18MATLAB应用分析
小结
思考与练习
习题
研究型拓展题目
第2章静电场
21库仑定律和电场强度
211库仑定律
212电场强度
22真空中的静电场
221静电场的通量和散度
222静电场的环量和旋度
223真空中静电场的基本方程
23电位
231电位的定义
232电位的计算
233电偶极子
24介质中的静电场方程
241介质的极化
242介质中的高斯定律
25静电场的边界条件
251两种介质分界面上的边界条件
252介质与导体分界面上的边界条件
26泊松方程拉普拉斯方程
27静态场的边值问题和基本定理
271格林定理
272专享性定理
273静态场的边值问题
28分离变量法
281直角坐标分离变量法
282圆柱坐标分离变量法
283球坐标系的分离变量法
29镜像法
291平面镜像法
292球面镜像法
293圆柱面镜像法
210多导体系统——部分电容
2101电容的概念
2102多导体系统间的部分电容
211静电场能量静电力
2111静电场能量
2112静电力
212静电场的应用
213MATLAB 应用分析
小结
思考与练习
习题
研究型拓展题目
第3章恒定电场
31电流密度
311电流强度和电流密度
312电流密度和电荷密度
313欧姆定律
314焦耳定律
32恒定电场的基本方程和电动势
321电流连续性方程
322恒定电场的基本方程
323电动势
33恒定电场的边界条件
34恒定电场与静电场的比拟
35恒定电场的应用
36MATLAB应用分析
小结
思考与练习
习题
研究型拓展题目
第4章恒定磁场
41安培力定律与磁感应强度
411安培力定律
412磁感应强度——毕奥-萨伐尔定律
413洛仑兹力
42真空中恒定磁场的基本方程
421磁通连续性方程
422安培环路定律
43矢量磁位和磁偶极子
431矢量磁位
432磁偶极子
44磁介质中的恒定磁场方程
441介质的磁化
442磁介质中的安培环路定律
45恒定磁场的边界条件
451两种磁介质分界面上的边界条件
452理想导磁体表面的边界条件
453矢量磁位表示的边界条件
46标量磁位
461标量磁位及其方程
462标量磁位的多值性
463介质磁化的磁荷模型及其标量磁位
47电感
471自感系数和互感系数
472自感和互感的计算
48磁场能量磁场力
481磁场能量
482磁场力
49恒定磁场的应用
410MATLAB应用分析
小结
思考与练习
习题
研究型拓展题目
第5章时变电磁场
51法拉第电磁感应定律
52位移电流
53麦克斯韦方程组
531麦克斯韦方程组的形式
532本构关系
533无源区的麦克斯韦方程组
534无源区的波动方程
54时变电磁场的边界条件
541两种媒质分界面上的边界条件
542理想导体表面的边界条件
55正弦电磁场的复数表示法
551正弦场量的复数表示
552麦克斯韦方程组的复数形式
553波动方程的复数形式
554复电容率复磁导率
56坡印亭定理和坡印亭矢量
561时变电磁场的能量与功率
562时域坡印亭定理
563频域坡印亭定理
564时变电磁场的专享性定理
57时变电磁场的动态位
571动态位方程
572动态位方程的解
58时变电磁场的应用
59MATLAB应用分析
小结
思考与练习
习题
研究型拓展题目
第6章平面电磁波
61理想介质中的均匀平面波
611均匀平面波的方程和解式
612均匀平面波的传播特性
62电磁波的极化
621直线极化
622圆极化
623椭圆极化
63导电媒质中的均匀平面波
631导电媒质中的波动方程及其解式
632导电媒质中均匀平面波的传播特性
64均匀平面波的垂直入射
641导电媒质分界面的垂直入射
642理想导体表面的垂直入射
643理想介质分界面的垂直入射
644良导体表面的垂直入射
65均匀平面波对多层介质的垂直入射
66均匀平面波的斜入射
661理想介质分界面的斜入射
662波的全反射和全折射
663理想导体表面的斜入射
67群速
68电磁波的应用
69MATLAB应用分析
小结
思考与练习
习题
研究型拓展题目
第7章导行电磁波
71导行波的基本特性
711TEM波的传输特性
712TE波和TM波的传输特性
72矩形金属波导
721矩形波导中的TM模
722矩形波导中的TE模
723矩形波导的截止频率和传输特性
724矩形波导中的TE10模
73圆波导
731圆波导中的场分布
732圆波导中波的传播特性
733圆波导中的三个常用模式
74同轴传输线
741同轴线传输主模——TEM模
742同轴线中的高次模
75谐振腔
751谐振腔的基本概念及主要参数
752矩形谐振腔
76导行电磁波的应用
小结
思考与练习
习题
研究型拓展题目
附录A定理与矢量恒等式
附录B三个坐标系下的微分运算
附录C坐标系变换
附录D基本物理常量
附录ESI词头
习题答案
参考文献