前〓言
着手写一本《电磁场与电磁波》教材，感觉压力非常大。因为看过太多前辈写的经典教材，深知我们的功力不可企及； 也因为身边有太多造诣深厚的学者，深知自己的水平相去甚远。但是在新工科建设过程中，当代学生的求知特点、培养目标的持续改进、新兴产业的迅猛发展，无不对教材内容提出了新要求，对教材建设提出了新挑战。我们就是在这样一种新形势下，结合自己的教学和科研经验，着手编写这本教材的。

在编写过程中，我们主要有以下几方面的考虑。

（1） 注重知识点的系统性。像“电磁场与电磁波”等重要的专业基础课，必须包含本科课程的系统知识体系，绝不能因为计算机技术的发展而丢失课程的本色或者降低对学生的要求。在章节的安排上，我们也考虑到了学生的层次，以便任课教师灵活把握。对一些艰涩难懂的内容，我们做了选修标记。

（2） 注重部分内容的可视化。电磁场和电磁波与数学是紧密联系的，学生普遍感觉难学的原因是工科学生的数学基础不足，对烦琐的公式推导有排斥心理。我们组织力量，制作了一些可视化的素材，相信有利于学生学习本课程。

（3） 坚持课程的工程基础性。随着集成电路工作频率的提高以及器件尺寸的减小，路的特性越来越模糊，而场的效应越来越明显。掌握电磁场理论，有利于理解现代技术中的要点。

（4） 体现课程的思政内容。我们非常注重本课程中所包含的科学精神、工程意识、工程伦理、探索精神等方面的内涵。

在习题方面，我们分章节编写了习题。这对知识点的巩固无疑是有益的，同时这也是传统教学方法的主要环节之一。为帮助大家学习，本书还提供了配套的习题全解。另外，考虑到工程教育专业认证对解决复杂工程问题的要求，还考虑到新工科专业建设对实践创新能力的要求，我们感觉有必要在习题环节设置综合性比较强的习题，有必要设置一些实践类的习题。其中有一些实践习题是编者在承担国家级项目过程中提炼出来的，也有不少问题是从学生所做的大学生创新创业项目中提炼出来的，当然也有不少是从生活当中来的。实践习题是本书的尝试性做法，希望能为工程认证和新工科建设过程中的教材建设提供有益的探索。

本教材包含以下章节： 第0章绪论，主要讲述电磁场理论的应用背景和发展历程，同时简单介绍了本课程的特点以及学习方法； 第1章为电磁场理论中的数学基础，讨论了学习本课程所需的数学理论基础； 第2章为静电场，第3章为恒定电场，第4章讨论恒定磁场，第5章介绍静态场的边值问题及其解法，这几章都是对静态场的讨论； 第6章讨论时变电磁场的基本规律； 第7章介绍平面电磁波的传播、反射和透射； 第8章介绍导行电磁波，这是微波技术的基础，更加系统的微波理论和技术需要参考专门的微波技术教材； 第9章介绍电磁波辐射的基本理论，该部分是天线技术的基础，但并没有系统地覆盖天线理论和技术； 第10章简单介绍了现代电磁场的仿真分析方法和软件工具，让学生初步了解计算电磁学。

本书由刘小明主编。在编写过程中，录制了部分内容的视频，提供了部分知识点的动画，以帮助大家学习重点难点内容。博士研究生王宸、张编妹，硕士研究生朱承辉对本书的插图做了大量的工作； 硕士研究生赵子跃为本书配套的动画做了大量的工作。

限于作者水平和编写时间，本书一定会存在错误或考虑不周之处，恳请专家和读者能联系作者，以便提高我们的编写水平，保证本教材的质量。


编者2025年3月