工程电磁场课程概述
(完整word)工程电磁场-教学大纲(理论课)
教师面授学时
开放学时
总学时
理论
讨论辅导
实验实践
其他
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12.
本教学大纲撰写者签名：李学生
13.
系主任签名:李学生
院长签名：
课程目的及要求
14.
通过本课程的学习，学生必须掌握的知识
1.理解重要的物理量：电场强度，电位移,电位，电流密度矢量，磁感应强度,磁场强度,矢量磁位等物理意义，深入理解电磁场的重要性质和规律；积分形式和微分形式的Maxwell方程组。
重点和难点
本章重点：唯一性定理、镜像法、虚位移法计算电场力。
4.参考书四：《电磁场与电磁波》,王家礼，西安电子科技大学出版社
5。参考书五：《电磁波理论》（英文版），孔金瓯，高等教育出版社
27.
参考网站
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http：///
28.
课程内容
第0章预篇 矢量分析与场论基础
章节目标及要求
重点和难点
本章重点:电场强度及电位函数的计算、高斯定理的应用，边界条件。
本章难点：高斯定理、边界条件。
第二章静电场(二）
章节目标及要求
知识目标和要求：理解静电场的唯一性定理，理解平行双电轴法，掌握无限大导电平面的镜像法、球形导体面的镜像和无限大介质交界平面的镜像，了解电容与电容的计算，了解双输电线的电容，了解带电导体系统的电场能量及其分布,掌握虚位移法计算电场力。
通过考勤、作业、课堂提问和结课考试等环节考查学生学习情况
课内实验
在实验室利用实验设备培养学生的实际编程和调试能力
通过当场提问，检查程序运行结果，撰写实验报告等环节考查学生的实际动手能力
21.
学业评价指标体系
工程电磁场第二版教学设计
工程电磁场第二版教学设计课程概述工程电磁场是一门探讨电磁现象及其应用的基础课程，主要包括电场和磁场的基本理论、电磁波的传播和辐射等内容。
本课程旨在培养学生掌握电磁场的理论知识和实际应用能力，为后续相关课程打下坚实的基础。
本次教学设计基于工程电磁场第二版教材，主要包括课程目标、教学重点、教学方法、课程评估等方面，以期为教师提供一定的教学参考。
课程目标通过本课程的学习和实践，学生应该能够：1.掌握电场和磁场基本理论知识；2.熟悉电磁波的基本概念和传播特性；3.理解电磁场在实际应用中的作用；4.掌握电磁场的计算方法和理论分析；5.能够有效地设计和分析电磁场实验。
教学重点本课程的教学重点主要包括以下内容：1.电场和磁场基本理论；2.洛伦兹力和电磁感应定律；3.电磁波的传播和辐射；4.电磁场在实际应用中的作用和应用。
教学方法本课程采用“理论与实践相结合”的教学方法，通过理论教学和实验操作相结合来强化学生的理论知识和实践能力。
理论教学理论教学采用讲授和互动学习相结合的方法，注重培养学生的思维能力和发散性思考，在理论讲解中融入一定的实例和应用案例，以加深学生对知识的理解和应用。
实验操作本课程将实验操作作为必修环节，通过实验操作来加深学生对电磁场的理解和应用能力，提高学生的实际动手能力，增强学生对实际问题的解决能力。
课程评估本课程采用多元化的评估方式，主要包括期中考试、实验报告、课程论文和课堂表现等方面。
期中考试期中考试主要考查学生对电磁场理论的掌握程度和分析能力，以及对实际问题的理解和解决能力。
实验报告实验报告主要考察学生对实验原理与实验数据的理解和分析能力，以及对实验结果的总结和应用能力。
课程论文课程论文要求学生对某一具体应用问题进行分析和解决，注重学生的学术素养和研究能力，以提高学生的综合实际应用能力。
课堂表现课堂表现包括对课程内容的积极参与和讨论，以及与其他同学的合作和交流等方面，注重培养学生的沟通与协作能力。
工程电磁场课程教学大纲
《工程电磁场》课程教学大纲英文名称：Engineering Electromagnetic Field课程编号：课程类别：专业课，选修课总学时数：36学分：2开课单位：电气与信息工程学院适用专业：电气工程及其自动化一、课程的性质、目的和任务本课程是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课程。
它讲授物质电磁属性存在的性质及电磁波运动形式及其规律。
该课程主要目的和任务是培养学生：在大学物理和高等数学的基础上，系统掌握电磁场的基本概念、基本原理和基本规律，具备用场的观点对电气工程中的电磁现象和电磁过程进行定性分析与判断的初步能力；了解电磁场定量分析的基本途径，为进一步学习和应用各种较复杂的电磁场计算方法打下基础；掌握电场、磁场的基本性质及电磁波的运动形式，为微波通信、天线理论、光纤通信打下坚实的理论基础。
通过电磁场理论的逻辑推理，使同学具有科学的思维方法和勇于探索问题、解决问题的能力。
二、课程教学内容及教学要求第零章矢量分析及场的概念1．教学内容（1）矢量的代数运算（2）场的基本概念（3）标量场的梯度（4）矢量场的散度和旋度（5）矢量积分定理2．重点、难点重点：矢量距离、点乘、叉乘、梯度、散度、旋度、散度定理、斯托克斯定理、赫姆霍兹定理；难点：梯度、散度和旋度的物理意义3．教学基本要求理解学习工程电磁场的意义；掌握矢量分析的基本概念和定律；了解场论中梯度、散度、旋度、通量和环量等基本概念。
第二章静电场1．教学内容（2）高斯定理（3）静电场基本方程（4）静电场边值问题（5）静电场问题的计算方法（6）静电能量与力2．重点、难点重点：库仑定理；高斯定理；泊松方程；拉普拉斯方程；分离变量法；电轴法；镜像法难点：电场强度与电位之间的关系、叠加原理的分别和独立作用原则、求解边值问题3．教学基本要求理解电场强度与电位的定义、电场强度线积分与路径无关的性质和电场强度与电位之间的关系；了解静电场中的导体和电介质，极化强度和电位移向量；掌握高斯通量定理和无旋性构成的静电场的基本方程及电场强度、电位和电位移在不同媒质分界面的边界条件，泊松方程和拉普拉斯方程，了解求解边值问题的常用的方法和场的实验研究；理解边值问题解答的唯一性；掌握简单的静电场问题的计算方法；理解能量、能量密度和力的概念。
《工程电磁场》课程教学大纲
《工程电磁场》课程教学大纲课程编号: 00200680课程名称：工程电磁场英文名称：Engineering Electromagnetic fields总学时：56总学分：3.5适用对象: 电气工程及其自动化专业本科先修课程：大学物理、高等数学一、课程性质、目的和任务工程电磁场是电气工程及其自动化专业的技术基础课之一。
设置本课程的目的是让学生从整体上掌握宏观电磁场的基本定律、基本原理和基本分析方法，了解电磁场边值问题的表述以及数值计算方法，了解电磁场观念和方法在电气工程中的应用，为后续课程的学习和解决工程电磁场问题打下良好的基础。
二、教学要求和内容（一）基本要求1.理解库仑定律、安培定律和法拉第定律的作为电磁场理论基础的重要性；2.理解电场强度、电位移矢量、电位、电流密度、磁感应强度、磁场强度、矢量磁位和标量磁位等基本概念；3.理解静电场的环路定理和高斯通量定理、恒定电场的电流连续性定理、恒定磁场的安培环路定理和磁通连续性定理；4.全面理解麦克斯韦方程组的微分形式和积分形式；5.理解媒质中电磁场的辅助方程；6.理解电磁场媒质分界面的衔接条件；7.了解电偶极子的电磁辐射原理，理解近场和远场概念；8.掌握电磁场由源到场的积分叠加方法；9.掌握利用定理积分形式求解具有对称性和均匀性电场和磁场的方法；10.掌握电场和磁场的镜像法；11.掌握各类电磁场边值问题的表述方法；12.掌握电磁场边值问题的解析积分解法，了解直角坐标系的分离变量法；13.理解坡印亭矢量，了解电磁场能量的分布和转换规律；14.了解平面电磁波的垂直入射、反射和透射等基本传播规律；15.了解电容、电阻和电感等电路参数的定义和计算方法。
16.了解电磁场边值问题数值计算的有限元法；17.初步了解电气工程中电磁场问题的表述、求解步骤以及电磁场分布规律。
基本内容1.矢量分析与场论；2.静电场的基本定律、基本定理、基本解法和边值问题；3.恒定电场的基本定律、基本定理、基本解法和边值问题；4.恒定磁场的基本定律、基本定理、基本解法和边值问题；5.时变电磁场的基本定律、基本定理、基本解法和准静态场的边值问题；6.电磁辐射原理；7.电磁场边值问题的解析方法；8.电场和磁场的镜像法；9.有限元法；10.电磁场的能量及其转换规律；11.均匀平面电磁波的传播规律；12.电路参数的定义和计算方法；13.电气工程中的电磁场问题简介。
工程电磁场导论小结
工程电磁场导论小结
工程电磁场导论是一门基础且重要的课程，主要讲授传播介质、磁场、电场以及电磁辐射等知识。
首先，工程电磁场导论阐述了电磁学的基本概念，包括电磁原理、电磁辐射及电磁假设，学生能够掌握和熟悉它们。
其次，针对传播介质及电场辐射，工程电磁场导论讨论电磁波和电磁场分量。
电场和磁场相互作用，学生了解了引起电磁波的不同因素，如电流元件和永磁体，以及它们之间的传播距离和衰弱规律。
第三，课程介绍的电磁辐射包括电磁辐射定义以及其扩散和衰减规律，学生学习了电磁辐射的机制，包括电磁波的特性、传播模式以及产生的原因等。
最后，工程电磁场导论进一步讨论了交流系统和无线通信系统中常见的电磁元件。
学生了解了各种电磁元件设计与实现，如永磁体、变压器和射频线、天线等。
总的来说，工程电磁场导论是一门重要的基础课程，培养研究生了解电磁波的定义、传播介质的性质、传播的距离、电磁辐射的规律，信号接收与发射的技术，以及电磁元件的应用，为日后对电磁领域相关研究打好基础。
工程电磁场课程教学大纲
工程电磁场课程教学大纲课程名称：工程电磁场英文名称：Engineering Electromagnetics课程编号：4学时数：48其中实验学时数：4课外学时数：0学分数：3适用专业：电气工程及其自动化一、课程的性质、目的和任务工程电磁场是电气工程及其自动化专业的一门专业基础课，采用双语教学，该课程介绍了宏观电磁场的基本性质和基本规律，并介绍其应用方面的基本知识及技能。
通过本课程的学习，使学生掌握电磁场的基本理论和分析计算的基本方法以及初步实验技能，使学生对工程中的电磁现象与电磁过程，能应用场的观点进行初步分析，对一些简单的问题能进行计算，为学习专业或进一步研究电磁场问题，准备必要的理论基础。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点（一）基本要求：电场强度、电位移、电位、电流密度、磁感应强度、磁场强度、磁矢位、磁位和动态位等重要物理量的物理意义（理解）。
梯度、散度和旋度的概念（理解）。
高斯公式和斯托克斯公式计算通量和环量（熟练掌握）。
静电场基本方程、泊松方程和拉氏方程（掌握）。
恒定电场基本方程和辅助方程、不同介质分界面上的边界条件，恒定磁场基本方程和边界条件（掌握）。
镜像法解决特殊场的问题（掌握）。
深入理解电磁场的重要性质与规律——积分形式和微分形式的电磁场基本方程组（熟练掌握）。
达朗贝尔方程求解过程和辐射现象（了解）。
介质中电磁波的波速、波阻抗、透入深度、集肤效应、邻近效应和电磁屏蔽的概念（理解）。
平面电磁波在理想介质及导电媒质中传播的基本规律（掌握）。
（二）重点：高斯公式和斯托克斯公式。
静电场、恒定电场及恒定磁场的基本方程和边值问题。
镜像法。
全电流定律和电磁场基本方程组。
平面电磁波传播规律。
（三）难点：用高斯公式和斯托克斯公式来计算通量和环量。
静电场边值问题和镜像法。
电流密度概念。
矢量磁位和标量磁位概念。
位移电流和动态位。
三、教学方式及学时分配以讲授和练习为主，自己学习为辅。
本课程的其他教学环节主要为作业和课堂测验，对没上交作业数量超过规定上交作业数量一半以上的学生将不允许参加期末考试。
工程电磁场课程设计
工程电磁场课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电磁场的基本概念，掌握电磁场的基本定律，如麦克斯韦方程组；2. 学会分析电磁场在实际工程中的应用，如电磁波传输、电磁兼容性等；3. 掌握电磁场问题的求解方法，如分离变量法、镜像法等。
技能目标：1. 能够运用所学知识，解决实际的电磁场问题，设计简单的电磁设备；2. 培养运用数学软件（如MATLAB）进行电磁场仿真的能力；3. 提高团队协作能力，通过小组讨论、汇报等形式，提升沟通和表达能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电磁场学科的兴趣，激发学习热情，形成积极向上的学习态度；2. 引导学生关注电磁场技术在我国的最新发展动态，增强国家意识和社会责任感；3. 培养学生勇于探索、敢于创新的精神，提高面对复杂工程问题的自信心。
本课程针对高年级本科或研究生阶段的学生，结合学科特点和教学要求，注重理论与实践相结合，培养学生的电磁场分析与应用能力。
课程目标旨在使学生掌握电磁场基本知识，具备解决实际工程问题的能力，同时培养良好的学习态度和价值观。
通过具体的学习成果分解，为后续的教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 电磁场基本概念：磁场、电场、电磁场；电磁场与电磁波的关系；教材章节：第一章第一节2. 麦克斯韦方程组：积分形式和微分形式；边界条件；教材章节：第一章第二节3. 电磁场求解方法：分离变量法、镜像法、有限差分法；教材章节：第二章4. 电磁场应用：电磁波传输、电磁兼容性、电磁场在生物医学中的应用；教材章节：第三章5. 电磁场仿真：MATLAB软件操作，建模与仿真；教材章节：第四章6. 电磁设备设计：天线设计、电磁兼容设计、传感器设计；教材章节：第五章教学内容按照教学大纲的安排，从基本概念、理论、方法、应用和设计等方面展开，注重科学性和系统性。
通过对教材章节的合理安排和进度控制，使学生能够逐步掌握电磁场相关知识，提高实际应用能力。
三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：教师通过生动的语言和形象的表达，系统讲解电磁场的基本概念、理论和方法，使学生掌握课程核心知识。
《工程电磁场实验》课件
现有的数据处理方法较为繁琐，未来可以尝试采用更高效的数据处 理软件或算法，提高数据处理效率。
实验内容需进一步丰富
目前实验内容相对单一，未来可以增加更多种类的电磁场实验，以 丰富实验内容。
实验拓展与展望
1 2
探索更多应用领域
电磁场实验不仅在工程领域有应用，还可以拓展 到生物医学、环保等领域，未来可以尝试在其他 领域应用电磁场实验。
《工程电磁场实验》 ppt课件
目录
• 实验课程介绍 • 电磁场基本理论 • 实验操作与演示 • 实验数据处理与分析 • 实验总结与思考
01
实验课程介绍
实验课程目标
01
掌握电磁场的基本原理和实验技能
02
培养学生对电磁场现象的观察、分析和解决问题的 能力
03
提高学生的实践能力和创新思维
实验课程内容与安排
描述了磁场在不同介质交界处的行为 ，包括磁场的切向分量和法向分量。
03
实验操作与演示
电场与电通密度实验
总结词
01
了解电场与电通密度之间的关系
实验目的
02
通过测量电场强度和电通密度，探究它们之间的关系，加深对
电场理论的理解。
实验原理
03
利用高斯定理计算电通密度，通过测量电场强度分布来验证电
通密度与电场强度的关系。
电磁场基本实验
包括电场、磁场和电磁波的测量和观察
电磁场应用实验
涉及电磁场在通信、雷达、电子对抗等领域的 应用
综合性实验
结合理论知识和实验技能，进行综合性实验设计和操作
实验课程要求
01 实验前充分准备，了解实验目的、原理和 步骤
02 严格遵守实验室安全规定，注意实验操作 安全
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工程电磁场课程概述
工程电磁场课程是电气工程学科中的一门重要专业基础课程，主要介绍电磁场的基本原理、概念、分析方法及应用。
该课程的目标是培养学生掌握电磁场的基本理论，并能够运用这些理论解决实际工程问题。
课程的主要内容包括：静电场、恒定磁场、时变电磁场、麦克斯韦方程组等基本理论，以及电磁波的传播、辐射和散射等。
同时，还会涉及一些与电磁场相关的实际应用，如电力系统的电磁场问题、电磁兼容问题、雷达和通信系统中的电磁场问题等。
工程电磁场课程的教学重点在于让学生理解电磁场的本质，掌握其基本理论和数学分析方法，并能够灵活运用这些知识解决实际问题。
在教学过程中，教师会通过课堂讲解、实验演示和课程设计等多种方式，帮助学生加深对电磁场理论的理解和掌握。
该课程对于电气工程学科的学生来说是必不可少的，因为它不仅涉及到电机、电力系统、通信和控制等领域的基础知识，也是后续学习信号处理、微波技术、电磁兼容等课程的基础。
同时，工程电磁场理论在电力电子、新能源、生物医学工程等领域也有着广泛的应用。
总的来说，工程电磁场课程是一门理论和实践相结合的课程，它要求学生掌握扎实的数学和物理基础，同时也需要学生具备一定的实验技能和解决实际问题的能力。
通过该课程的学习，学生可以更好地理解电气工程学科的内涵，并为未来的学习和职业发展打下坚实的基础。