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電磁場與電磁波的MATLAB實現

作者：編者:譚陽紅//高兵//帥智康|責編:李小平
出版社：機械工業
ISBN：9787111731252

出版日期：2023/08/01
裝幀：平裝
頁數：255

人民幣：RMB 79 元售價：元

內容大鋼

    本書利用MATLAB開展電磁場與電磁波技術領域的模擬和數字化研究。全書共分為7章，內容包括：場論的MATLAB直觀化、靜電場的MATLAB直觀化、恆定電場的MATLAB直觀化、恆定磁場的MATLAB直觀化、電磁波在無界空間的傳播、電磁波的反射和折射和波導的MATLAB直觀化。
    讀者在學習電磁場與電磁波中遇到生澀、抽象的知識要點時，可以使用本書深化理解，掌握基礎知識；並且與MATLAB軟體並用，邊學習知識，邊動手實踐，達到事半功倍的效果。書中絕大多數MATLAB代碼均來自科研和教學一線，具有實用性；所列舉例子均是電磁場基礎知識和工程問題，便於讀者加強電磁場與電磁波學習和深入理解。書中部分內容，如不同鏡像法情形、跨步電壓及其危險區判斷、同軸磁場、電磁波極化和電磁波的反射和折射等，獨具專業特色，可激發讀者運用專業知識解決工程問題的能力。
    本書適合工程技術人員使用，也可作為電氣工程、自動化、通信等相關專業本科生的學習參考書，對於大學生科研也有積極的促進作用。本書所提供的MATLAB代碼是作者長期教學和科研工作的積累，每章均有二維碼提供MATLAB程序，便於使用者根據需要進行自定義修改，加強理解。

作者介紹

編者:譚陽紅//高兵//帥智康|責編:李小平
譚陽紅，湖南大學教授。1994年獲湖南師範大學學士學位，1997年、2005年分別獲湖南大學工學碩士、工學博士學位，曾在英國University of Hertfordshire做訪問學者一年。主要從事電磁場分析與計算、電力系統分析、配電網自動化、電力設備故障診斷與在線監測技術、電力系統保護與控制、電能質量分析與控制及智能信息處理在電氣工程中的應用等領域的教學與研究工作。

前言
第1章  場論的MATLAB直觀化
  1.1  MATLAB中help的用法
  1.2  標量場及其可視化
    1.2.1  標量的圖形繪製及其裁剪
    1.2.2  標量場的梯度和箭頭圖繪製
  1.3  矢量場的可視化
    1.3.1  矢量的運算
    1.3.2  矢量的流線（管）繪製和散度
    1.3.3  矢量的旋度和流線（帶）表示
    1.3.4  高斯散度定理的MATLAB驗證
    1.3.5  斯托克斯定理的MATLAB驗證
    1.3.6  矢量恆等式的MATLAB驗證
    1.3.7  標量場和矢量場的拉普拉斯運算
第2章  靜電場的MATLAB直觀化
  2.1  函數關係曲線的直觀化
    2.1.1  數值方法
    2.1.2  符號函數方法
  2.2  箭頭繪製函數
    2.2.1  使用MATLAB函數arrowPlot繪製箭頭
    2.2.2  反向箭頭繪製
  2.3  點電荷的電場線與電勢面分佈
    2.3.1  單個正點電荷的電場分佈
    2.3.2  負點電荷的電場分佈
    2.3.3  電偶極子產生的電場
    2.3.4  等量同號單位點電荷產生的電場
    2.3.5  無限長線電荷的電場線與電勢面分佈
    2.3.6  電場中的電介質——電介質的極化
  2.4  鏡像法
    2.4.1  平面鏡像
    2.4.2  球面鏡像
  2.5  靜電能量與密度
第3章  恆定電場的MATLAB直觀化
  3.1  扇形導電片的場
  3.2  平板電容器的電流場與能量密度分佈
  3.3  恆定電場與靜電場的比擬——靜電比擬法
  3.4  接地器的電流場分佈
    3.4.1  深埋球形接地器的電流分佈和場分佈
    3.4.2  淺埋球形接地器的電流分佈和場分佈
    3.4.3  淺埋直管接地器的電流分佈和場分佈
    3.4.4  半球形接地器的電流場分佈和接地電阻
  3.5  半球形接地器與跨步電壓
第4章  恆定磁場的MATLAB直觀化
  4.1  用畢奧-薩伐爾定律求電流圓環的磁場分佈
  4.2  無限長帶電導線的磁力線分佈
  4.3  無限長載流平行雙線（電流反向）的磁力線分佈
  4.4  「8」形載流線圈的磁場分佈
  4.5  有空洞的無限大載流平板的磁場分佈
  4.6  恆定磁場中的鏡像法
  4.7  同軸電纜的磁場分佈

  4.8  偏心電纜的磁場分佈
第5章  電磁波在無界空間的傳播
  5.1  媒質參數隨頻率的變化規律
  5.2  用MATLAB生成動圖的方法
    5.2.1  更新圖形對象的屬性，同時在屏幕上顯示更新
    5.2.2  採用getframe創建影片幀，和不同函數組合生成動畫
    5.2.3  採用hgtransform+Matrix進行圖形變換
  5.3  電磁波在無界媒質中的傳播
    5.3.1  電磁波在無界媒質中的傳播1（通用程序，適用於所有媒質，用plot3語句）
    5.3.2  電磁波在無界媒質中的傳播2（用getframe+imwrite語句）
    5.3.3  電磁波在無界媒質中的傳播3（採用quiver3+drawnow生成gif動圖）
    5.3.4  電磁波在無界媒質中的傳播4（採用plot3+drawon）
  5.4  波的極化動圖（通用程序，適用於不同媒質中不同類型的極化波）
第6章  電磁波的反射和折射
  6.1  正入射
    6.1.1  電磁波在兩種介質表面的反射和折射（正入射通用程序1）
    6.1.2  電磁波在兩種介質表面的反射和折射（正入射通用程序2）
    6.1.3  電磁波在兩種介質表面的反射和折射（正入射通用程序3）
    6.1.4  電磁波在兩種介質表面的反射和折射（正入射通用程序4）
  6.2  斜入射
    6.2.1  反射定律和透射定律
    6.2.2  反射係數與透射係數
    6.2.3  垂直極化波在兩種介質表面的斜入射
    6.2.4  平行極化波在兩種介質表面的斜入射
第7章  波導的MATLAB直觀化
  7.1  矩形波導
    7.1.1  TE波
    7.1.2  TM波
  7.2  圓柱形波導
    7.2.1  圓波導中的TE波
    7.2.2  圓波導中的TM波
  7.3  同軸波導
  7.4  矩形諧振腔
    7.4.1  TMmnp模
    7.4.2  TEmnp模
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