电磁场与微波技术
Electromagnetic Field and Microwave Technology
UESTC4002 / UESTCHN4007

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小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头。

Part I 电场

Chapter 2矢量分析Vector AnalysisChapter 2矢量分析Vector Analysis2-1 向量代数 / 2-1-1 向量的表示 / 项目: 说明 / 向量的代数表示: 向量可以表示为单位方向向量与其大小的乘积。 / 向量的大小: 向量的大小等于该向量的模。Chapter 3 I静电场（上）Static Electric Fields Part IChapter 3 I静电场（上）Static Electric Fields Part I3-1 矢量约定和静电分布 / 3-1-1 静电场矢量约定 / 在静电场中，我们做如下矢量约定： / 从坐标原点指向场源电荷的矢量： \vec r \ ' / 从坐标原点指向场内一点的矢量： \vec rChapter 3 II静电场（下）Static Electric Fields Part IIChapter 3 II静电场（下）Static Electric Fields Part II3-6 静电场中的导体 Conductors / 3-6-1 导体的定义 / 电导体通常就简称为导体 Conductor，其被定义为： / 在其中存在大量可自由移动电荷，因此能够较容易传导电流的材料。 / 从电磁学角度，也常写成：Chapter 4静电场问题求解Solution of Electrostatic ProblemsChapter 4静电场问题求解Solution of Electrostatic Problems4-2 泊松方程与拉普拉斯方程 / 回顾静电场基本方程的微分形式： / 根据电势和电场的关系 \vec E = - \nabla \varphi ，代入原式可得： / 泊松方程 Possion Equation / 当 \rho = 0 时，泊松方程退化为拉普拉斯方程 Laplace Equation ：Chapter 5恒定电流Steady Electric CurrentsChapter 5恒定电流Steady Electric Currents5-1 引言 Introduction / 稳恒电流场 Steady Electric Current Field 讨论的是自由电荷持续定向运动时产生的电场与电流分布。 / 这类问题的关键句其实就是： / 在导电介质中存在电场，才会形成稳恒电流。 / 常见电流可以分为：

Part II 磁场与电磁波

Chapter 6静磁场Static Magnetic FieldsChapter 6静磁场Static Magnetic Fields6-1 自由空间静磁场基本公设 Fundamental Postulates of Magnetostatics in Free Space / 静磁场 Magnetostatic Field 讨论的是稳恒电流产生的磁场。所谓稳恒，是指电流分布不随时间变化，因此电荷密度也不随时间变化。 / 6-1-1 洛伦兹力 Lorentz Force / 静止电荷在电场中受到电场力： / 运动电荷在磁场中还会受到磁场力：Chapter 7时变场与 Maxwell 方程组Time-Varying Fields and Maxwell’s EquationsChapter 7时变场与 Maxwell 方程组Time-Varying Fields and Maxwell’s Equations7-1 法拉第电磁感应定律 Faraday's Law of Electromagnetic Induction / 本章开始进入时变场 Time-Varying Fields。 / 静态场中，电场和磁场可以分开讨论：静电场由电荷产生，静磁场由稳恒电流产生。进入时变情形后，二者不再独立：随时间变化的磁场会激发电场，随时间变化的电场也会激发磁场。 / 法拉第电磁感应定律 Faraday's Law of Electromagnetic Induction 表述为：闭合回路中的感应电动势等于穿过该回路所围曲面的磁链随时间变化率的负值。Chapter 8 I平面电磁波（上）Plane Electromagnetic Waves Part IChapter 8 I平面电磁波（上）Plane Electromagnetic Waves Part I8-1 无损媒质中的平面波 Plane Waves in Lossless Media / 8-1-1 基本问题 Basic Issues / 本章从时谐电磁场 Time-Harmonic Field 出发讨论电磁波传播。 / 时谐场的一般实数形式可以写成： / 其中：Chapter 8 II平面电磁波（下）Plane Electromagnetic Waves Part IIChapter 8 II平面电磁波（下）Plane Electromagnetic Waves Part II8-4 平面导体边界的法向入射 Normal Incidence at a Plane Conducting Boundary / 8-4-1 法向入射基本模型 / 电磁波入射到平面边界后，入射侧一般同时存在入射波 Incident Wave 和 反射波 Reflected Wave；另一侧存在透射波 Transmitted Wave。 / 本节只讨论法向入射，即传播方向垂直于界面。 / 设界面为 z=0，区域 1 为 z0。入射波沿 +z 方向传播，反射波沿 -z 方向传播，透射波沿 +z 方向传播。

Extra 复习

Extra 1公式复习Formula ReviewExtra 1公式复习Formula ReviewEx 1-1 麦克斯韦方程组 Maxwell's Equations / 时变电磁场的全部规律浓缩在四个方程里。做题时优先回忆需要的是微分形式还是积分形式。 / 麦克斯韦方程组 Maxwell's Equations（微分形式） / 积分形式——对前两式取面积分并用 Stokes 定理，对后两式取体积分并用散度定理： / 线性各向同性介质本构关系：Extra 2概念默写Concept ReviewExtra 2概念默写Concept ReviewEx 2-1 场论与电路理论 Field Theory and Circuit Theory / 2022 Q1a。Chapter 1 总论题。记住 lumped parameters 和 distributed parameters 这两个词就行。 / 电路理论 Circuit Theory / 电路理论用集中参数模型描述。电压、电流、RLC 等都集中在理想元件上，元件尺寸远小于波长，信号传播延迟忽略不计。 / 适用条件：

本笔记基于 2026 年春季格拉斯哥学院电磁场与波课程文件及教材整理。

TIP

作为通信工程最痛苦的一门学科，尽力而为就好了。

如果你是物竞仙人，那我表示深深的钦佩。

CAUTION

本笔记的内容受限于本人的水平和老旧的课程资料，可能会存在某些知识错误或者讲解不完全。

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