ОГЛАВЛЕНИЕ | |
ПРЕДИСЛОВИЕ | 3 |
1. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ МАКРОСКОПИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ | 5 |
1.1. Макроскопическое моделирование сред | 5 |
1.2. Макроскопические уравнения Максвелла | 9 |
1.3. Уравнения электростатики и магнитостатики | 13 |
1.4. Квазистационарные и стационарные уравнения электродинамики для проводящих сред | 16 |
1.5. Уравнения Максвелла для комплексных амплитуд поля | 17 |
1.6. Уравнения монохроматической электродинамики с комплекснозначными параметрами сред | 20 |
1.7. Уравнения для электромагнитных полей в диспергирующих средах | 23 |
1.8. Волновые уравнения для нестационарных электромагнитных полей | 28 |
1.9. Волновые уравнения для монохроматических полей | 35 |
1.10. Уравнения для векторных потенциалов | 37 |
1.11. Уравнения динамики энергии электромагнитного поля. Уравнение Умова - Пойнтинга | 39 |
1.12. Уравнение Умова - Пойнтинга для монохроматических полей | 45 |
1.13. Закон сохранения электромагнитной энергии для комплексных амплитуд поля | 48 |
2. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА ДЛЯ ДВИЖУЩИХСЯ И СЛОЖНЫХ МАТЕРИАЛЬНЫХ СРЕД | 51 |
2.1. Инвариантность уравнений Максвелла относительно сдвига системы координат | 51 |
2.2. Преобразование уравнений Максвелла для анизотропных сред при повороте системы координат | 55 |
2.3. Преобразования Лоренца | 60 |
2.4. Уравнения Максвелла в инерциальных системах отсчета | 65 |
2.5. Уравнения Максвелла для поля в движущейся среде | 70 |
2.6. Уравнения Максвелла для монохроматических полей в средах с релаксацией | 78 |
2.7. Уравнения Лондонов для сверхпроводящих сред | 80 |
2.8. Уравнения Максвелла для полей в композитных материалах | 82 |
2.9. Электродинамика бианизотропных материалов | 85 |
2.10. Уравнения Федорова - Борна для сред с локальной пространственной дисперсией | 87 |
2.11.Модели материальных уравнений в электродинамике | 89 |
3. АНАЛИТИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЙ МАКСВЕЛЛА МОНОХРОМАТИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ | 91 |
3.1. Представление электромагнитных полей в декартовых координатах | 91 |
3.2 Плоские базисные решения уравнений Максвелла | 95 |
3.3 Однородные и неоднородные плоские электромагнитные поля | 98 |
3.4 Распространение плоских волн в метаматериалах | 102 |
3.5 Плоские электромагнитные поля в композитных материалах | 106 |
3.6 Представление электромагнитных полей через скалярные потенциалы | 110 |
Дебая | |
3.7 Решение уравнения Гельмгольца в сферических координатах | 113 |
3.8 Базисные сферические электромагнитные поля | 116 |
3.9 Условие излучения на бесконечности для сферических полей | 119 |
3.10 Сферические поля в композитных средах | 121 |
3.11 Представление электромагнитных полей в цилиндрических координатах | 123 |
3.12 Решение уравнения Гельмгольца в цилиндрических координатах | 126 |
3.13 Базисные цилиндрические электромагнитные поля | 128 |
3.14 Представление электромагнитных полей через векторные потенциалы Герца | 131 |
3.15 Интегральные преобразования на классах электромагнитных полей | 133 |
3.16 Условие излучения для цилиндрических полей | 135 |
3.17 Цилиндрические поля в композитных средах | 137 |
3.18 Плоские монохроматические волны в движущейся проводящей среде | 140 |
4. ТЕОРЕМЫ СЛОЖЕНИЯ И АНАЛИТИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ ПОЛЯ | 142 |
4.1 Теоремы сложения для плоских электромагнитных полей | 142 |
4.2 Теоремы сложения для цилиндрических электромагнитных полей | 146 |
4.3 Формулы взаимного переразложения сферических электромагнитных полей | 149 |
4.4 Интегральные представления сферических полей через цилиндрические и плоские базисные поля | 153 |
4.5 Теоремы сложения для базисных электромагнитных полей в композитных средах | 158 |
4.6 Электромагнитное поле линейного тока | 162 |
4.7 Разложение электромагнитного поля линейного тока по сферическим и цилиндрическим базисным полям | 167 |
4.8 Электромагнитное поле кругового тока | 170 |
4.9 Разложение электромагнитного поля кругового тока по сферическим и цилиндрическим базисным полям | 175 |
5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ В ЭЛЕКТРОДИНАМИКЕ | 180 |
5.1 Граничные условия для нормальных составляющих статического поля | 181 |
5.2 Граничные условия для касательных составляющих статического поля | 185 |
5.3 Граничные условия монохроматической электродинамики | 190 |
5.4 Граничные условия нестационарной электродинамики | 192 |
5.5 Импедансные граничные условия в монохроматической электродинамике | 197 |
5.6 Импедансные граничные условия для низкочастотных полей | 202 |
5.7 Импедансные граничные условия в нестационарной электродинамике | 204 |
5.8 Двухсторонние граничные условия для электромагнитных полей на слоистом плоском экране | 208 |
5.9 Усредненные граничные условия на поверхностях тонких однослойных оболочек | 212 |
5.10 Усредненные граничные условия на поверхности многослойной оболочки | 216 |
5.11 Двухсторонние граничные условия на поверхностях экранов для низкочастотных магнитных и электрических полей | 219 |
6. ПОСТАНОВКА И РЕШЕНИЕ КРАЕВЫХ ЗАДАЧ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ | 224 |
6.1 Постановка краевых задач для потенциалов в электростатике и магнитостатике | 225 |
6.2 Краевые задачи для низкочастотных электрических и магнитных полей | 229 |
6.3 Задачи дифракции для монохроматических электромагнитных волн | 231 |
6.4 Задачи экранирования электромагнитных полей для оболочек | 235 |
6.5 Начально-краевые задачи нестационарной электродинамики | 237 |
6.6 Решение задач дифракции электромагнитных волн на прозрачном шаре | 240 |
6.7 Решение задачи дифракции для идеально проводящего шара | 245 |
6.8 Решение задачи дифракции для импедансного шара | 246 |
6.9 Диаграмма направленности электромагнитного поля | 247 |
6.10 Решение задач дифракции электромагнитных волн на круговом цилиндре | 249 |
6.11 Краевые задачи дифракции для скалярных потенциалов электромагнитного поля | 252 |
6.12 Метод интегральных уравнений для решения задач дифракции | 255 |
6.13 Рассеяние электромагнитных волн на плоской границе раздела сред | 258 |
6.14 Задача о преобразовании электромагнитной энергии в тепловую | 262 |
6.15 Метод интегральных преобразований для решения задач дифракции в полупространстве | 265 |
6.16 Решение краевой задачи экранирования для плоского экрана | 268 |
6.17 Дифракция электромагнитных волн на биизотропном шаре | 272 |
6.18 Электромагнитные поля в круговом цилиндрическом волноводе | 276 |
7. ПРИЛОЖЕНИЕ 1. КРИВОЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ КООРДИНАТ. | |
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ | 279 |
7.1. Криволинейные ортогональные системы координат | 279 |
7.2. Цилиндрическая система координат | 282 |
7.3. Сферическая система координат | 283 |
7.4. Сферические функции | 285 |
7.5. Цилиндрические функции | 288 |
8. ПРИЛОЖЕНИЕ 2. СООТНОШЕНИЯ ТЕОРИИ ПОЛЯ. МЕЖДУНАРОДНАЯ СИСТЕМА ЕДИНИЦ СИ | 291 |
8.1. Дифференциальные тождества теории поля | 291 |
8.2. Единицы физических величин в электродинамике | 293 |
ЛИТЕРАТУРА | 296 |