从数学公式到物理直觉，经典教材《工程电磁场（第8版）》分享

在电子电气工程、通信工程和微电子等专业的学习生涯中，有一门课常常被无数工科生戏称为“四大天书”之首，甚至被冠以“玄学”的称号，那就是《电磁场与电磁波》。

满屏幕的▽Nabla算子、散度、旋度、多重积分，加上看不见摸不着的电场线与磁感线，常常让初学者在公式的汪洋大海中感到深深的绝望。然而，如果选对了一本优秀的教材，这座难以逾越的大山不仅能被征服，甚至还能带你领略到物理世界极致的对称与和谐之美。

老wu这里向大家强烈推荐一本全球公认的电磁学经典神作、无数EE学子的“救命稻草”——《工程电磁场 第8版》（Engineering Electromagnetics, 8th Edition）。

书籍基本信息

• 书名： 《工程电磁场》（第8版） 英文书名：Engineering Electromagnetics, 8th Edition
• 作者： [美] 威廉·H. 海特 (William H. Hayt, Jr.) / [美] 约翰·A. 巴克 (John A. Buck)
• 出版社：西安交通大学出版社
• ISBN：978-7-5605-5219-4

威廉·H·海特是美国普渡大学电气工程系的著名教授，长期从事电磁场理论与电路分析方向的教学与研究工作。他撰写的《工程电路分析》和《工程电磁场》两本教材，自20世纪50年代末首次出版以来，被全球数百所大学采用，培养了几代工程师。第8版由海特教授与约翰·A·巴克（John A. Buck）合著，巴克教授来自佐治亚理工学院，在波动理论与光纤通信领域有深入研究。

中文版主要由西安交通大学的赵彦珍教授等学者翻译。

内容架构

全书共十四章，遵循”由静到动、由场到波”的经典逻辑展开：

第1章 矢量分析。这是后续所有内容的数学语言。作者用大量直观图示讲解了矢量代数、三种常用坐标系、梯度、散度、旋度等基本工具。

第2—7章 静电场与稳恒磁场。 从库仑定律出发，依次建立电场、电通量、高斯定理、电势、能量、导体与介质、电容等概念；在静磁部分则讨论了毕奥–萨伐尔定律、安培环路定律、磁矢位与磁能。

第8—9章 时变场与麦克斯韦方程组。这部分是全书的”枢纽”，将前述静态结论统一到法拉第电磁感应与位移电流的框架下，自然引出麦克斯韦方程组。

第10—14章 传输线、均匀平面波、波的反射与透射、波导与天线。这部分工程性极强，是通信、雷达、微波等领域的直接基础。

本书特色

读这本书最直观的感受是讲得”慢”，讲得”清楚”。

循序渐进，绝不跳步。 国内不少电磁场教材习惯先抛出麦克斯韦方程组，再向下推导特例。本书作者反其道而行之，先从电荷之间最朴素的库仑作用力讲起，每引入一个新现象就配上相应的数学描述，让读者跟着物理直觉一步步走到麦克斯韦方程组。

例题丰富，紧扣实际。 几乎每讲完一个公式，作者都会用一两个例题演示如何运用。例题不是为了凑数，而是设计精巧，既覆盖典型计算，也常常借机展示背后的物理图像。书末习题分层设置，从基本练习到综合应用都有，配合答案可以独立完成自测。

语言亲切，富有英美教材特有的”对话感”。 本书会在关键节点提醒读者”这一步推导有点绕，请慢慢看”，或者在引入新概念后反问”这意味着什么？”这种写作风格让人感觉不像在读教材，更像在听一位耐心的老教授讲课。

插图与物理直觉并重。 电磁场是高度抽象的学科，本书在图示上下了大功夫。无论是电力线、等位面，还是行波、驻波，都有清晰的示意图配合公式，帮助读者把抽象数学转化为脑中的”画面”。

 

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