电磁场与电磁波教案 - 兰州交通大学精品课
电磁场与电磁波教案
学院：电子与信息工程学院
教研室：电信基础教研室
课程名称：电磁场与电磁波
任课教师：封志宏
学期：
授课班级：
电子与信息工程学院制
兰州交通大学教案（理论教学用）
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电磁场与电磁波习题及答案
. 1 麦克斯韦方程组的微分形式 是：.D H J t ???=+?u v u u v u v ,B E t ???=-?u v u v ,0B ?=u v g ,D ρ?=u v g 2静电场的基本方程积分形式为： 0C E dl =? u v u u v g ? S D ds ρ =?u v u u v g ? 3理想导体（设为媒质2）与空气（设为媒质1）分界面上，电磁场的边界条件为： 3.00n S n n n S e e e e J ρ??=??=???=???=?D B E H r r r r r r r r r 4线性且各向同性媒质的本构关系方程是： 4.D E ε=u v u v ,B H μ=u v u u v ,J E σ=u v u v 5电流连续性方程的微分形式为： 5. J t ρ??=- ?r g 6电位满足的泊松方程为 2ρ?ε?=- ； 在两种完纯介质分界面上电位满足的边界 。 12??= 1212n n εεεε??=?? 7应用镜像法和其它间接方法解静态场边值问题的理 论依据是: 唯一性定理。 8.电场强度E ?的单位是V/m ，电位移D ? 的单位是C/m2 。 9．静电场的两个基本方程的微分形式为 0E ??= ρ?=g D ； 10.一个直流电流回路除受到另一个直流电流回路的库仑力作用外还将受到安培力作用 1.在分析恒定磁场时，引入矢量磁位A u v ，并令 B A =??u v u v 的依据是（ 0B ?=u v g ） 2. “某处的电位0=?，则该处的电场强度0=E ? ” 的说法是（错误的 ）。 3. 自由空间中的平行双线传输线，导线半径为a , 线间距为D ，则传输线单位长度的电容为（ )ln( 1 a a D C -= πε ）。 4. 点电荷产生的电场强度随距离变化的规律为（1/r2 ）。 5. N 个导体组成的系统的能量∑==N i i i q W 1 21φ，其中i φ是（除i 个导体外的其他导体）产生的电位。 6.为了描述电荷分布在空间流动的状态，定义体积电流密度J ，其国际单位为（a/m2 ） 7. 应用高斯定理求解静电场要求电场具有（对称性）分布。 8. 如果某一点的电场强度为零，则该点电位的（不一定为零 ）。 8. 真空中一个电流元在某点产生的磁感应强度dB 随该点到电流元距离变化的规律为（1/r2 ）。 10. 半径为a 的球形电荷分布产生的电场的能量储存于 （整个空间 ）。 三、海水的电导率为4S/m ，相对介电常数为81，求频率为1MHz 时，位幅与导幅比值？ 三、解：设电场随时间作正弦变化，表示为： cos x m E e E t ω=r r 则位移电流密度为：0sin d x r m D J e E t t ωεεω?==-?r r r 其振幅值为：3 04510.dm r m m J E E ωεε-==? 传导电流的振幅值为：4cm m m J E E σ== 因此： 3112510.dm cm J J -=? 四、自由空间中，有一半径为a 、带电荷量q 的导体球。试求：（1）空间的电场强度分布；（2）导体球的电容。（15分） 四、解：由高斯定理 D S u u v u u v g ?S d q =?得2 4q D r π= 24D e e u u v v v r r q D r π== 空间的电场分布2 04D E e u u v u u v v r q r επε== 导体球的电位 2 0044E l E r e r u u v u u v v u u v g g g r a a a q q U d d d r a πεπε∞∞∞====??? 导体球的电容04q C a U πε==
电磁场与电磁波物理教学反思.doc
电磁场与电磁波物理教学反思 【教学反思】 麦克斯韦电磁场理论是电磁学的最核心内容，其地位相当于经典力学中的牛顿运动定律所处的地位，所以它是本节教学中要重点突出的内容。但是由于其内容非常抽象，学生要深刻理解它比较困难，因此，在教设计上要把握好三个方面：第一，内容如何定位。对学生来讲，知识掌握的要求程度定位在定性了解的层面上。第二，如何化抽象为形象，考虑从多个层面突破教学中存在的知识抽象的难点。其一，实验探究层面突破——利用身边丰富的电磁波教学资源，来认识电磁波的庐山真面目，化抽象为具体。其二，媒体层面上突破——利用多媒体，建立与机械波形成相类似的电磁波形成的认识过程，呈现电磁波的形成过程“看不见”的另一面，化抽象为形象。其三，情感、兴趣…等角度。第三，考虑如何转变教学方式与学习方式。利用探究式教学方式，还原认识事物的原来面目。麦克斯韦从理论出发大胆预言电磁波的存在——这是一个伟大的猜想！是一个很好从理论上进行科学探究案例。 要达到以上的目标，下面就本人对这一节课在的教学前与后所引发的思考作一阐述。 一．创设实验探究情境，引发学生探究欲望 电磁波对学生而言，既熟悉又陌生。虽然人们天天都离不开它，但是学生对它的庐山真面目还是雾里看山。如何创设一个情境，引发学生思考，从而把本质的问题暴露出来，这是我课前
一直琢磨的问题。首先，我考虑的是所设计的情境要有哪些方面的要求？——尽可能是实验情境、真实性要强、简单熟悉生活化、现象明显、可操作性强、参与面广、最好能带给学生惊喜、与电磁波有密切联系等。于是我想到了用收音机来设计探究实验的方案，但是如何用收音机设计一个能揭示电磁波本质问题的实验构想，却费了我不少心思。后来，从电灯的开与关时，收音机出现“喀喀”干扰声得到启发——这个情境就是一个绝妙的情境！所以我在这节课引入环节上，要求每一位学生自带一台小收音机，上课时要求学生打开收音机并调节到中波无台处，然后请每一个学生用一根导线与一只旧干电池，配合收音机做两次实验。 第一次实验。在*近收音机处，让导线的一端与干电池一个电极始终接触，导线另一端与电池的另一个电极断断续续接触（如图甲）。第二次实验。让导线的两端与干电池两个电极持续接触（如图乙）。实验后请学生描述现象，学生发现只有断断续续接触干电池时，收音机中才发出“喀喀”声，而导线两端持续接触电池电极时收音机中却无“喀喀”声。此时，学生的表现，并不是十分惊讶！（可能在平时生活上学生有感受过类似现象），我也不动声色。只是以平常心，泛泛地提了一个问题， 如何解释上述现象？ 问题一出，学生就开始了议论，并且大多认为，因为有电所以有“喀喀”声。议论的焦点大多集中在第一个现象上，对第二个现象没多大注意。至此，我感觉到学生观察、思维中存在的不足已经暴露出来了，学生没有抓住关键现象进行比较、进行思考。现在该到了教师在“学生——现象之间”应起的“穿针引线”作用时候了，于是我及时抛出了一个问题：“两次实验同是所谓
兰州交通大学毕业设计(论文)规范要求
兰州交通大学毕业设计(论文)规范要求 1、毕业论文组成论文由封面、毕业设计（论文）成绩评议表、毕业设计（论文）任务书、开题报告、中期检查、结题验收、中文摘要、英文摘要、目录、正文、参考文献、附录十二部分组成。各种部分的格式详见附录；(1)封面：封面包括论文题目、学生姓名、班级等，格式详见附1；(2)成绩评议表：包括论文评语、论文成绩，由答辩委员会填写，格式详见附2；(3)任务书：由指导教师填写，在布置毕业设计时发给学生，格式详见附3； (4)开题报告：学生认真书写后交指导教师检查，经指导教师签字有效，格式详见附4；(5)中期报告：由学生认真书写，指导教师签字后有效，格式详见附5；(6)结题验收：由学生认真书写，指导教师签字后有效，格式详见附6；(7)目录：按三级标题编写，要求层次清晰，主要包括摘要、正文主要层次标题、参考文献、附录等；(8)摘要：中文摘要应在400 字左右，包括论文题目、论文摘要、关键词（3至5个），英文要与中文摘要内容要对应； (9)正文：论文正文包括绪论（或前言、概述等）、论文主体、结论。工科论文要求符合 科技论文格式，正文文字应在15000字以上；(10)参考文献：必须是学生本人真正阅读过的，以近期发表的杂志类文献为主，图书类文献不能过多，且要与论文内容直接相关；(11)附录：含外文复印件及外文译文、有关图纸、计算机源程序，如果有毕业实习，需提 供毕业实习报告等。2、毕业论文的格式要求(1)毕业论文要统一用a4（210mm×197mm）标准纸打印装订（左装订）成册，正文用宋或楷体小四号字，版面上空 2.5 cm，下空 2 cm，左右空2 cm（靠装订纸一侧增加0.5 cm空白用于装订）。题目用三号（分两行书写时用 小三号）黑体字；题序和标题用四号黑体字。(2)论文中所涉及到的全部附图，不论计算 机绘制还是手工绘制，都应规范化，符号符合国颁标准。(3)学生完成毕业设计（论文）后，打印一份在xx年9月15日以前交指导教师评阅，进行结题验收。毕业设计 （论文）题目：学院：继续教育学院专业：自动化姓名：学号： 指导教师：xx年 9月 1 5日 5 毕业设计成绩评议表 学生姓名 班级指导教师姓名职称审阅人评语审阅人：年月日答辩委员会综合评语主席： 年月日论文成绩毕业设计（论文）任务书班级： 学生姓名：指导老师： 设计（论文）题目 主要研究内容关键环节计划进度参考资料开题报告班级： 学生姓名：指导老师： 设计（论文）题目
电磁场与电磁波例题详解
电磁场与电磁波例题详解
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第1章 矢量分析 例1.1 求标量场z y x -+=2)(φ通过点M (1, 0, 1)的等值面方程。 解：点M 的坐标是1,0,1000===z y x ，则该点的标量场值为 0)(0200=-+=z y x φ。其等值面方程为 ： 0)(2=-+=z y x φ 或 2)(y x z += 例1.2 求矢量场222zy a y x a xy a A z y x ++=的矢量线方程。 解： 矢量线应满足的微分方程为 ： z y dz y x dy xy dx 222== 从而有 ???????==z y dz xy dx y x dy xy dx 2222 解之即得矢量方程???=-=2 2 21c y x x c z ，c 1和c 2是积分常数。 例1.3 求函数xyz z xy -+=22?在点（1，1，2）处沿方向角 3 ,4 ,3 π γπ βπ α= = = 的方向导数。 解：由于 1) 2,1,1(2) 2,1,1(-=-=??==M M yz y x ?, 02) 2,1,1() 2,1,1(=-=??==M M xz xy y ?, 32) 2,1,1() 2,1,1(=-=??==M M xy z z ?, 2 1cos ,22cos ,21cos === γβα 所以
1cos cos cos =??+??+??= ??γ?β?α??z y x l M 例1.4 求函数xyz =?在点)2,1,5(处沿着点)2,1,5(到点)19,4,9(的方向导数。 解：点)2,1,5(到点)19,4,9(的方向矢量为 1734)219()14()59(z y x z y x a a a a a a l ++=-+-+-= 其单位矢量 3147 31433144cos cos cos z y x z y x a a a a a a l ++=++=γβα 5, 10, 2) 2,1,5()2,1,5()2,1,5() 2,1,5() 2,1,5() 2,1,5(==??==??==??xy z xz y yz x ? ?? 所求方向导数 314 123 cos cos cos = ??=??+??+??=?? l z y x l M ?γ?β?α?? 例1.5 已知z y x xy z y x 62332222--++++=?，求在点)0,0,0(和点)1,1,1( 处的梯度。 解：由于)66()24()32(-+-++++=?z a x y a y x a z y x ? 所以 623) 0,0,0(z y x a a a ---=?? ，36) 1,1,1(y x a a +=?? 例1.6 运用散度定理计算下列积分： ??++-+=S z y x S d z y xy a z y x a xz a I )]2()([2322 S 是0=z 和2 2 22y x a z --=所围成的半球区域的外表面。 解：设：)2()(2322z y xy a z y x a xz a A z y x ++-+= 则由散度定理???=??τ τs S d A d A 可得
兰州交通大学毕业设计格式规范要求.doc
兰州交通大学毕业设计格式规范要求 1、组成 由封面、（）成绩评议表、设计（）任务书、、中期检查、结题验收、中文摘要、英文摘要、目录、正文、、附录十二部分组成。各种部分的格式详见附录； (1)封面：封面包括题目、学生姓名、班级等，格式详见附1； (2)成绩评议表：包括评语、成绩，由委员会填写，格式详见附2； (3)任务书：由指导教师填写，在布置毕业设计时发给学生，格式详见附3； (4)开题报告：学生认真书写后交指导教师检查，经指导教师签字有效，格式详见附4； (5)中期报告：由学生认真书写，指导教师签字后有效，格式
详见附5； (6)结题验收：由学生认真书写，指导教师签字后有效，格式详见附6； (7)目录：按三级标题编写，要求层次清晰，主要包括摘要、正文主要层次标题、参考文献、附录等； (8)摘要：中文摘要应在400字左右，包括题目、摘要、关键词（3至5个），英文要与中文摘要内容要对应； (9)正文：正文包括绪论（或前言、概述等）、主体、结论。工科要求符合科技格式，正文文字应在15000字以上； (10)参考文献：必须是学生本人真正阅读过的，以近期发表的杂志类文献为主，图书类文献不能过多，且要与内容直接相关； (11)附录：含外文复印件及外文译文、有关图纸、计算机源程序，如果有毕业，需提供毕业等。
2、的格式要求 (1)毕业要统一用A4（210mm 197mm）标准纸打印装订（左装订）成册，正文用宋或楷体小四号字，版面上空2.5cm，下空2cm，左右空2cm（靠装订纸一侧增加0.5cm空白用于装订）。题目用三号（分两行书写时用小三号）黑体字；题序和标题用四号黑体字。 (2)中所涉及到的全部附图，不论计算机绘制还是手工绘制，都应规范化，符号符合国颁标准。 (3)学生完成毕业设计（）后，打印一份在2012年9月15日以前交指导教师评阅，进行结题验收。
路堑工程施工方法及工艺
路堑工程施工方法及工艺 一、施工准备 1.技术准备 ⑴施工前首先对设计文件进行现场调查，恢复中线，复核横断面。 ⑵永临结合设计排水系统，设计原则：水不对路基产生危害，不排入农田、耕地，不污染自然水源，不引起冲刷和淤积。 ⑶临时排水系统包括：堑顶截排水沟及引至永久排水系统的沟渠，地下水路堑施工时的临时排水系统。 2.现场准备。 ⑴调查自然状态下山体稳定状况，分析施工期间边坡稳定性，发现问题及时加固处理。同时做好地下设备的调查和勘察工作。 ⑵清理现场，做好堑顶截排水设施。施工前切实做好地表排水工程，排出的水不得危及附近建筑物、道路和农田。 二、土质路堑 1.施工方法 在平缓横坡上，采用横向台阶开挖方式，深路堑采用分层开挖方式。路堑开挖以机械施工为主，靠近基床底层表面及边坡部分辅以人工开挖。土方调运采用大马力推土机、挖掘机配合自卸汽车运输。 2.施工工艺 路堑施工工艺流程见图4.1。 路堑边坡，根据测设的边桩位置，由人工配合挖掘机刷坡。不设圬工防护的边坡，每10m边坡范围插杆挂线人工刷坡，有防护地段紧跟开挖及时做好边坡防护。边坡上由于孤石等造成的坑穴、凹槽，采用挖台阶浆砌片石嵌补。
基床，当开挖接近路基面标高时，鉴别核对土石状况，土质路堑要调查核对基床范围内土质是否满足技术要求，必要时进行补充勘探。检验基床范围土质及地基允许承载力是否满足设计要求，如满足设计要求，测设基床表层断面和标高，按每10m间距挂线，人工开挖基床表层表面，并按设计要求进行整修；如不满足设计要求，需对基床按设计要求进行换填、改良或加固处理后，再分层填筑到设计标高。 不符合要求 土石方 是 机械开挖运输 施工组织准备 场地清理 测量放样 山体稳定检查 施作堑顶水沟 预加固 否 检查地基允许承载力 修整基床表面爆破开挖运输符合要求 边坡及路基面整修 加固及防护 路基面检验 路堑成型 合格 碾压、整修 不合格 图 4.1 路堑施工工艺流程图 改良或加固基床
《电磁场与电磁波》经典例题
一、选择题 1、以下关于时变电磁场的叙述中，正确的是（ ） A 、电场是无旋场 B 、电场和磁场相互激发 C 、电场与磁场无关 2、区域V 全部用非导电媒质填充，当此区域中的电磁场能量减少时，一定是（ ） A 、能量流出了区域 B 、能量在区域中被消耗 C 、电磁场做了功 D 、同时选择A 、C 3、两个载流线圈之间存在互感，对互感没有影响的的是（ ） A 、线圈的尺寸 B 、两个线圈的相对位置 C 、线圈上的电流 D 、空间介质 4、导电介质中的恒定电场E 满足（ ） A 、0??=E B 、0??=E C 、??=E J 5、用镜像法求解电场边值问题时，判断镜像电荷的选取是否正确的根据是（ ） A 、镜像电荷是否对称 B 、电位方程和边界条件不改变 C 、同时选择A 和B 6、在静电场中，电场强度表达式为3(32)()y x z cy ε=+--+x y z E e e e ，试确定常数 ε的值是（ ） A 、ε=2 B 、ε=3 C 、ε=4 7、若矢量A 为磁感应强度B 的磁矢位，则下列表达式正确的是（ ） A 、=?B A B 、=??B A C 、=??B A D 、2=?B A 8、空气（介电常数10εε=）与电介质（介电常数204εε=）的分界面是0z =平面， 若已知空气中的电场强度124= +x z E e e 。则电介质中的电场强度应为（ ） A 、1216=+x z E e e B 、184=+x z E e e C 、12=+x z E e e 9、理想介质中的均匀平面波解是（ ） A 、TM 波 B 、TEM 波 C 、TE 波 10、以下关于导电媒质中传播的电磁波的叙述中，正确的是（ ） A 、不再是平面波 B 、电场和磁场不同相 C 、振幅不变 D 、以T E 波的形式传播 二、填空 1、一个半径为α的导体球作为电极深埋地下，土壤的电导率为 σ，略去地面的影响，则电极的接地电阻R = 2、 内外半径分别为a 、b 的无限长空心圆柱中均匀的分布着轴向电流I ，设空间离轴距离为()r r a <的某点处，B= 3、 自由空间中，某移动天线发射的电磁波的磁场强度
《电磁场与电磁波》教案1
电磁场与电磁波 一、导引 人类认识客观世界，发现新的事物，常有二种方式，一种是从生产实践，科学实验中观察分析后发现新的事物，另一种是从科学理论出发，预言新的事物存在，电磁波的发现，属于后一种。麦克斯韦从电磁场理论出发，运用了较为深奥的数学工具，得到了描述电磁场特性的规律，并预言了电磁波的存在。10年后，他的学生赫兹用实验方法证实了麦克斯韦的伟大预言，发射并接收了电磁波，从而开创了无线电技术的新时代。 我们现在粗略地介绍了一下麦克斯韦的这个理论。 准备知识： 1、分析闭合电路中电流的形成： 分析电路中AB 中电流的方向是A →B ，问为什么会有A 到 B 的电流，重点确定电流形成的实质是导体中有电场的结果，而 电场产生的电场力使电荷发生了定向移动。 结论：电路中电流形成的实质是电荷在电场力作用下发生的定向移动，而电场力的发生一．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．定伴随电场，电场的方向与导体中电流的方向相同。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2、感应电流的产生： 要使M 中产生感应电流的条件是什么？ 穿过闭合回路M 的B 发生变化。 强调：在．M ．环中产生感应电流的实质是环内产生了电场，电场驱．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 使电子定向移动而产生了电流，电场的方向与电流方向相同。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 那么将金属环拿走，当磁场变化时的电场是否存在呢？————引入麦克斯韦的电磁场理论。 3、一个变化的磁场中放一个闭合线圈会产生感应电流，这是一种电磁感应现象。麦克斯韦研究了这种现象，认为若电路闭合就会有感应电流；若电路不闭合，则会产生感应电场；这个电场驱使导体中电子的运动，从而产生了感应电流。 麦克斯韦把这种情况的分析推广到不存在闭合电路 的情形，他认为在变化的磁场周围产生电场，是一种普 遍现象，跟闭合电路是否存在无关。 二、授课 1．麦克斯韦的理论要点一，变化的磁场产生电场 演示实验 当穿过螺线管的磁场随时间变化时，上面的线圈中产生感应电动势，引起感应电流使灯泡发光。 (1)线圈中产生感应电动势说明了什么？ 麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使自由电子做定向的移动，引起了感应电流。 (2)如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还会有电流、电场吗？ 引导学生思考后回答，有电场、无电流。 (3)想象线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？(有) (4)总结说明，麦克斯韦认为线圈只不过用来显示电场的存在，线圈不存在时，变化的磁场同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在无关。 A B
土木工程施工及组织课程设计
兰州交通大学土木工程施工课程设计 班级；工管092班 学号；200902944 姓名；王洪 指导老师；杨林 完成时间：2012.7
土木工程施工及组织课程设计 一施工方案 一．基础工程 1.基槽挖土 （1）施工设备： 1)一般机具有：铁锹（尖头与平头两种）、手推车、小白线或20#铅丝和 5m钢卷尺、50m钢卷尺等。 （2）基础施工顺序： 人工清槽平整基底-地基验槽-垫层的浇筑-定位放线-绑扎钢筋-水电预埋管件-支模-隐蔽验收-混凝土的浇筑-搭设支模钢管架-柱钢筋-钢筋隐蔽验收-混凝土的浇筑-隐蔽验收-回填土-砌砖-绑扎圈梁钢筋-钢筋隐蔽验收-混凝土的浇筑-回填土 （3）施工准备： 1)审查设计图纸，核对平面尺寸和坑底标高，摸清地下构筑物及地下管线 分布情况，与甲方确认。 2)施工方案及施工队伍准备就绪，并将土方施工方案下发给专业施工队伍。
3)在现场外就近找临时堆放土方的场地。 4)基坑开挖平面图的绘制，原则是：下口外边线距轴线0.9m，上下口外边 线相距0.5m。 （4）开挖方案及机械选择： 1)采用机械及人工配合，开挖选用反铲挖掘机PC400-5两台及自卸汽车。 2)挖土方白天进行，土方存放在场外的临时场地，晚上再将土运走，以免 影响学生的学习。 （5）基坑开挖程序： 测量放线→机械开挖留足预留土层（400mm）→修坡→条形基础放线→人工挖条形基础土层。 （6）土方开挖： 1)土方开挖由西向东进行，第一步由人大挖至要求深度处，然后放条形基 础的边线，最后由人工挖400mm厚的条形基础土层。挖土时注意坑底宽度及时修理。 2)开挖过程中，配备专职测量员，工人开挖接近要求深度时，由测量员随 时抄平，以控制开挖标高；在人工挖条形槽基是应由测量员测设距离基底50cm的标高，每隔3m在基槽两侧钉水平标高木桩，拉上小白线，挖至接近基底标高时，用盒尺随时准校核槽底标高，并由两端轴线（中心线）引桩拉通线检查距槽边尺寸，确定槽宽标准（槽宽为条基垫层宽度），根据此来修整槽帮，最后清除槽底土方。 （7）预留土留至验槽钎探前清理，验槽合格后立即打垫层。
《电磁场与电磁波》习题参考答案
《电磁场与电磁波》知识点及参考答案 第1章 矢量分析 1、如果矢量场F 的散度处处为0，即0F ??≡，则矢量场是无散场，由旋涡源所 产生，通过任何闭合曲面S 的通量等于0。 2、如果矢量场F 的旋度处处为0，即0F ??≡，则矢量场是无旋场，由散度源所 产生，沿任何闭合路径C 的环流等于0。 3、矢量分析中的两个重要定理分别是散度定理（高斯定理）和斯托克斯定理, 它们的表达式分别是： 散度（高斯）定理：S V FdV F dS ??=?? ?和 斯托克斯定理： s C F dS F dl ???=??? 。 4、在有限空间V 中，矢量场的性质由其散度、旋度和V 边界上所满足的条件唯一的确定。（ √ ） 5、描绘物理状态空间分布的标量函数和矢量函数，在时间为一定值的情况下，它们是唯一的。（ √ ） 6、标量场的梯度运算和矢量场的旋度运算都是矢量。（ √ ） 7、梯度的方向是等值面的切线方向。（ × ） 8、标量场梯度的旋度恒等于0。（ √ ） 9、习题, 。
第2章 电磁场的基本规律 （电场部分） 1、静止电荷所产生的电场，称之为静电场；电场强度的方向与正电荷在电场中受力的方向相同。 2、在国际单位制中，电场强度的单位是V/m(伏特/米)。 3、静电系统在真空中的基本方程的积分形式是： V V s D dS dV Q ρ?==? ?和 0l E dl ?=?。 4、静电系统在真空中的基本方程的微分形式是：V D ρ??=和0E ??=。 5、电荷之间的相互作用力是通过电场发生的，电流与电流之间的相互作用力是通过磁场发生的。 6、在两种媒质分界面的两侧，电场→ E 的切向分量E 1t －E 2t ＝0；而磁场→ B 的法向分量 B 1n －B 2n ＝0。 7、在介电常数为 的均匀各向同性介质中，电位函数为 22 11522 x y z ?= +-,则电场强度E =5x y z xe ye e --+。 8、静电平衡状态下，导体内部电场强度、磁场强度等于零，导体表面为等位面；在导体表面只有电场的法向分量。 9、电荷只能在分子或原子范围内作微小位移的物质称为( D )。 A.导体 B.固体 C.液体 D.电介质 10、相同的场源条件下，真空中的电场强度是电介质中的( C )倍。 A.ε0εr B. 1/ε0εr C. εr D. 1/εr 11、导体电容的大小( C )。 A.与导体的电势有关 B.与导体所带电荷有关 C.与导体的电势无关 D.与导体间电位差有关 12、z ＞0半空间中为ε=2ε0的电介质，z ＜0半空间中为空气，在介质表面无自由电荷分布。
电磁场及电磁波课程教学大纲
《电磁场与电磁波》课程教学大纲适用专业：电子信息专业本科 学时：50 学分：3学分 课程代码：B01000252 一、教学目的、任务与教学原则和方法 一切电现象，都会产生电磁场，而电磁波的辐射与传播规律，更是一切无线电活动的基础。因此，在各国的理工科大学中，《电磁场与电磁波》都是通信工程、电子信息工程等专业的专业基础课，课程理论性、系统性很强，逻辑严谨，学习它不仅可以获得场和波的理论，而且有助于培养正确的思维方法和分析问题的能力。 “电磁场与电磁波”还是多种学科的交叉点，它不仅是微波、天线、电磁兼容的理论基础，而且各种现代通信方式，如光纤通信、移动通信、卫星通信，以及电视、雷达等各种专门学科，都是以电磁波携带信息的方式来实现的。广泛应用的超小超薄的大规模集成电路更是充满了电磁场的问题。由于“电磁场与电磁波”是众多学科的理论基础，从而成为相关专业课程建设的一个非常重要的环节。 本课程包括电磁场与电磁波两大部分。电磁场部分是在《电磁学》课程的基础上，运用矢量分析的方法，描述静电场和恒定磁场的基本物理概念，在总结基本实验定律的基础上给出电磁场的基本规律，研究静态场的解题方法。电磁波部分主要是介绍有关电磁波在各种介质中的传播规律及天线的基本理论，其教学目的和要求： （一）内容方面，应使学生牢固掌握矢量运算，梯度、散度和旋度概念，高斯公式和斯托克司公式；掌握恒定和时变电磁场的麦克斯韦方程组、泊松方程、电磁波的波动方程等；掌握分离变量法、镜像法、有有界空间中电磁波的求解方法等；理解电磁场的矢势和标势、规范变换、规范不变性、库仑规范、洛仑兹规范、时谐平面电磁波、推迟势、电磁辐射、截止频率和谐振频率等概念。 （二）能力方面，应使学生学会和掌握如何通过数学方法求解一些基本和实际问题，对结果给予物理解释的科学研究方法；使学生在运算能力和抽象思维能力方面受到初步而又严格的训练；培养学生解决和研究问题的能力，培养学生严谨的科学学风。 （三）方法方面，着重物理概念、基本规律和基本问题的解释和阐述，注意本课程与大学物理电磁学的衔接，以及与后继课程联系，注重解决常见基本问题和实际问题。在帮助学生打下坚实基础的前提下，坚持教学内容与现代科学技术接轨，使现代科学技术的成果渗透到本课程内容之中，提高学生的兴趣，拓宽学生的知识面。 通过本课程的学习，使学生牢固掌握电磁场与电磁波方面的基本概念、基本理论及主要分析方法，具有基本的电磁问题解题能力，对天线理论也要有一定的了解。为以后现代通信技术的学习与应用打下良好的基础。 二、本课程的内容及要求 第一章矢量分析 【教学目的和要求】 理解标量场与矢量场的概念，了解标量场的等值面和矢量场的矢量线
兰州交通大学土木工程学院专业介绍
土木工程学院 土木工程专业四年制本科 培养掌握土木工程学科的基础理论和基本技能；具有从事土木工程的项目规划、设计、研究、施工及管理的能力，具有运用计算机辅助解决土木工程问题的能力。毕业生可在铁路、公路、房屋、城建、市政、机场、港口等行业的设计、管理、施工部门从事工程规划、勘测、设计、施工、科技开发和经营管理等工作，也可在相关的科研院所、大中专院校从事科研、教学和科技服务工作。 主要课程：理论力学、材料力学、结构力学、建筑材料、水力学、工程地质、土力学、基础工程、混凝土结构与钢结构设计原理、房屋建筑工程、道路工程、地下工程、桥梁工程、工程项目管理等。 主要专业方向有：道路与铁道工程、桥梁工程、建筑工程、地下工程与隧道。（三年级分专业方向） 工程管理专业四年制本科 培养掌握管理学、经济学和土木工程技术的基本知识；掌握现代管理科学的理论、方法和手段；掌握投资经济的基本理论和基本知识；熟悉土木工程技术知识和工程项目建设的方针、政策和法规。毕业生可在国内外工程建设领域从事项目决策和工程管理工作。 主要课程：管理学、经济学、应用统计学、运筹学、会计学、财务管理、工程经济学、组织行为学、市场学、计算机应用、经济法、工程项目管理、工程骨架、合同管理、房地产开发与经营、工程项目融资、土木工程概论、工程力学、工程结构等。 水利水电工程专业四年制本科 培养掌握水利水电工程学科的基本理论和基本知识；掌握现代工程测量、工程制图技术；掌握水利水电规划、设计、施工与组织、工程试验及检测、管理、运营维护等方面的基本知识；具有从事水利水电工程规划、设计、研究开发、施工及管理的能力。毕业生能够在水利水电建筑工程、工业与民用建筑、给水与排水工程等方面从事规划、勘测设计、施工、监理、研究、教育、投资和管理等工作。 主要课程：水利工程测量、画法几何及水利工程制图、理论力学、材料力学、结构力学、土力学、水力学、工程地质、建筑材料、水工钢筋混凝土结构、钢结构、水工建筑物、水利工程施工、水电站、水文及水利水电规划等。 测绘工程专业四年制本科 培养掌握测绘工程学科的基本理论和基本知识，掌握测量学、控制测量学、测量平差、工程测量学、摄影测量与遥感（RS）、全球定位系统(GPS)原理与应用、地理信息系统(GIS)原理与应用的基本方法、基本理论和基本技能；具有各类工程建设的勘察设计、施工、竣工验收、测量和精密安装测量的基本能力。毕业生能够在基础测绘建设、工程建设、城市规划和建设、矿产资源勘察与开发、国土资源调查与管理、环境保护与灾害预防及地球动力学等领域，从事测绘工程、地图与地理信息系统的设计、实施、研究、管理、开发及教学等方面的工作。 主要课程:地形测量学、控制测量学、测量平差、工程测量学、摄影测量与遥感（RS）、全球定位系统(GPS)原理与应用、地理信息系统(GIS)原理与应用、微机原理与接口技术、计算机地图制图原理、数字地面模型、工程力学基础、道路与铁路规划设计、空间数据库技术、测绘管理学等。 工程力学专业四年制本科 培养掌握扎实的工程力学基础理论知识，主要包括固体力学、工程结构分析方法、工程实际问题的力学分析等，具有较强的计算和试验能力。毕业生能在土木、机械、材料、电子、能源、交通、航空、水利、化工等工程中从事工程设计、测试与分析、技术开发、科学研究
电磁场与电磁波复习题(含答案)
电磁场与电磁波复习题 一、填空题 1、矢量的通量物理含义是矢量穿过曲面的矢量线总数，散度的物理意义矢量场中任意一点处通量对体积的变化率。散度与通量的关系是矢量场中任意一点处通量对体积的变化率。 2、 散度 在直角坐标系的表达式 z A y A x A z y x A A ?? ????++=??= div ； 散度在圆柱坐 标系下的表达 ； 3、矢量函数的环量定义矢量A 沿空间有向闭合曲线C 的线积分， 旋度的定义 过点P 作一微小曲面S,它的边界曲线记为L,面的法线方与曲线绕向成右手螺旋法则。当S 点P 时,存在极限环量密度。 二者的关系 n dS dC e A ?=rot ； 旋度的物理意义点P 的旋度的大小是该点环量密度的最大值；点P 的旋度的方向是该点最 大环量密度的方向。
4.矢量的旋度在直角坐标系下的表达式 。 5、梯度的物理意义标量场的梯度是一个矢量,是空间坐标点的函数。 梯度的大小为该点标量函数?的最大变化率，即该点最 大方向导数;梯度的方向为该点最大方向导数的方向,即与等值线（面）相垂直的方向，它指向函数的增加方向等值面、方向导数与梯度的关系是梯度的大小为该点标量函数?的最大变化率，即该点最 大方向导数;梯度的方向为该点最大方向导数的方向,即与等值线（面）相垂直的方向，它指向函数的增加方向.； 6、用方向余弦cos ,cos ,cos αβγ写出直角坐标系中单位矢量l e 的表达 式 ； 7、直角坐标系下方向导数 u l ??的数学表达式是cos cos cos l αβγ????????ｕｕｕｕ＝＋＋ｘｙｚ ，梯度的表达式x y z G e e e grad x y z φφφφφ???=++=?=???； 8、亥姆霍兹定理的表述在有限区域内，矢量场由它的散度、旋度及边界条件唯一地确定，说明的问题是矢量场的散度应满足的关系及旋度应满足的关系决定了矢量场的基本性质。
《电磁场与电磁波》课程教学大纲-通信工程
《电磁场与电磁波》教学大纲 、课程基本信息 课程名称：电磁场与电磁波 课程编码：58083004 课程类别：专业教育必修 适用专业：通信工程 开课学期：3-3 课程学时：总学时：64学时；其中理论48学时，实验16学时。 课程学分：4 先修课程：大学物理、模拟电子线路、数字逻辑电路 并修课程： 课程简介：《电磁场与电磁波》课程是高等学校通信工程等电子科学与技术类各专业本科生必修的一门技术基础课。电磁场与电磁波是通信技术的理论基础，是通信工程专业本科学生的知识结构中重要组成部分。本课程包括电磁场与电磁波两大部分。电磁场部分是在《电磁学》课程的基础上，运用矢量分析的方法，描述静电场和恒定磁场的基本物理概念，在总结基本实验定律的基础上给出电磁场的基本规律，研究静态场的解题方法。电磁波部分主要是介绍有关电磁波在各种介质中的传播规律及天线的基本理论。二、课程教育目标 本课程使学生掌握电磁场的有关定理、定律、麦克斯韦方程等的物理意义及数学表达式。使学生熟悉一些重要的电磁场问题的数学模型（如波动方程、拉氏方程等）的建立过程以及分析方法。 培养学生正确的思维方法和分析问题的能力，使学生学会用”场"的观点去观察、分析和计算一些简单、典型的场的问题。其教育目标主要表在以下三方面： 1、内容方面，应使学生牢固掌握矢量运算，梯度、散度和旋度概念，高斯公式和斯托克司公式; 掌握恒定和时变电磁场的麦克斯韦方程组、泊松方程、电磁波的波动方程等；掌握分离变量法、镜 像法、有有界空间中电磁波的求解方法等；理解电磁场的矢势¦和标势、规范变换、规范不变性、库仑规范、洛仑兹规范、时谐平面电磁波、推迟势、电磁辐射、截止频率和谐振频率等概念。 2、能力方面，应使学生学会和掌握如何通过数学方法求解一些基本和实际问题，对结果给予物理解释的科学研究方法；使学生在运算能力和抽象思维能力方面受到初步而又严格的训练；培养学生解决和研究问题的能力，培养学生严谨的科学学风。 3、方法方面，着重物理概念、基本规律和基本问题的解释和阐述，注意本课程与大学物理电磁学的衔接，以及与后继课程联系，注重解决常见基本问题和实际问题。在帮助学生打下坚实基础的前提下，坚持教学内容与现代科学技术接轨，使现代科学技术的成果渗透到本课程内容之中，提高学生的兴趣，拓宽
电磁场与电磁波习题集
电磁场与电磁波 补充习题 1 若z y x a a a A -+=23，z y x a a a B 32+-=,求： 1 B A +；2 B A ?；3 B A ?；4 A 和B 所构成平面的单位法线；5 A 和B 之间较 小的夹角；6 B 在A 上的标投影和矢投影 2 证明矢量场z y x a xy a xz a yz E ++=是无散的，也是无旋的。 3 若z y x f 23=，求f ?，求在)5,3,2(P 的f 2?。 5 假设0
电磁场与电磁波教学实验指导书
电磁场与电磁波教学实验指导书 “电磁场与电磁波”是理工科院校电子信息类专业一门重要的专业基础课。由于该课程核心的基本概念、基本理论和分析方法都很重要，而且系统性、理论性很强，因此在学习本课程时，开设必要的实验课，使抽象的概念和理论能形象化、具体化，对学生加深理解和深刻地掌握基本理论和分析方法，培养学生分析问题和解决问题的能力都是十分有益的。做好本课程的实验，是学好本课程的必要的教学辅助环节。 同学们在做每个实验之前，一定要仔细阅读教材和实验指导书。了解和熟悉实验设备、弄懂实验原理和实验目的、明确实验方法和实验步骤、并牢记相关注意事项，以使各实验得以安全、顺利地完成。实验过程中要按实验步骤要求进行操作，认真观察实验现象，详细、规范地记录实验数据。实验完成后，要认真分析实验结果，详细地写出实验报告。 实验仪器 JMX－JY－002电磁波综合实验仪 一、概述 电磁波综合实验仪，提供了一种融验证与设计为一体的电磁波实验的新方法和装置。它能使学生通过应用本发明方法和装置进行电磁场与电磁波实验，透彻地了解法拉第电磁感应定律、电偶极子、天线基本结构及其特性等重要知识点，使学生直观形象地认识时谐电磁场，深刻理解电磁感应的原理和作用，深刻理解电偶极子和电磁波辐射原理，掌握电磁场和电磁波测量技术的原理和方法，帮助学生建立电磁波的形象化思维方式，加深和加强学生对电磁波产生、发射、传输和接收过程及相关特性的认识，培养学生对电磁波分析和电磁波应用的创新能力。《JMX-JY-002电磁波综合实验仪》在001型基础上，添加了对天线不同极化角度的测量，学生通过测量，可绘制不同极化天线的方向图，使得学生对电磁波的感受更加深刻。 二、特点 1、理论与实践结合性强 2、直接面向《电磁场与波》的课程建设与改革需要，紧密配合教学大纲，使课堂环节与实验环节紧密结合。 3、针对重要知识点“电磁场与电磁波”课堂教学环节长期存在难于直观表达的困难，形象地体验抽象的知识。 4、实验内容的设置，融综合性、设计性与验证性与一体，帮助学生建立一套电磁波的形象化思维方式，加深和加强对电磁波产生、发射、传输、接收过程及相关特性的认识。 5、培养学生对电磁波分析和电磁波应用的创新能力。 三、系统配置及工作原理
兰州交通大学毕业设计(论文)规范要求
兰州交通大学毕业设计（论文）规范要求 兰州交通大学毕业设计（论文）规范要求 1、毕业论文组成 论文由封面、毕业设计（论文）成绩评议表、毕业设计（论文）任务书、开题报告、中期检查、结题验收、中文摘要、英文摘要、目录、正文、参考文献、附录十二部分组成。各种部分的格式详见附录； (1)封面：封面包括论文题目、学生姓名、班级等，格式详见附1； (2)成绩评议表：包括论文评语、论文成绩，由答辩委员会填写，格式详见附2； (3)任务书：由指导教师填写，在布置毕业设计时发给学生，格式详见附3； (4)开题报告：学生认真书写后交指导教师检查，经指导教师签字有效，格式详见附4； (5)中期报告：由学生认真书写，指导教师签字后有效，格式详见附5； (6)结题验收：由学生认真书写，指导教师签字后有效，格式详见附6； (7)目录：按三级标题编写，要求层次清晰，主要包括摘要、正文主要层次标题、参考文献、附录等； (8)摘要：中文摘要应在400 字左右，包括论文题目、论文摘要、关键词（3至5个），英文要与中文摘要内容要对应； (9)正文：论文正文包括绪论（或前言、概述等）、论文主体、结论。工科论文要求符合科技论文格式，正文文字应在15000字以上；
(10)参考文献：必须是学生本人真正阅读过的，以近期发表的杂志类文献为主，图书类文献不能过多，且要与论文内容直接相关； (11)附录：含外文复印件及外文译文、有关图纸、计算机源程序，如果有毕业实习，需提供毕业实习报告等。 2、毕业论文的格式要求 (1)毕业论文要统一用a4（210mm 197mm）标准纸打印装订（左装订）成册，正文用宋或楷体小四号字，版面上空2.5 cm，下空2 cm，左右空2 cm（靠装订纸一侧增加0.5 cm空白用于装订）。题目用三号（分两行书写时用小三号）黑体字；题序和标题用四号黑体字。 (2)论文中所涉及到的全部附图，不论计算机绘制还是手工绘制，都应规范化，符号符合国颁标准。 (3)学生完成毕业设计（论文）后，打印一份在XX年9月15日以前交指导教师评阅，进行结题验收。 毕业设计（论文） 题目：