工程电磁场课程教学大纲

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电磁场及电磁波课程教学大纲

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。

西安交大“电磁场与波”课程教学大纲

西安交大“电磁场与波”课程教学大纲

“电磁场与波”课程教学大纲英文名称:Engineering Electromagnetic Fields课程编码:ELEC2008学时:64 学分:3.5适用对象:电气工程与自动化、电子科学与技术先修课程:高等数学,矢量分析与场论,大学物理,数学物理方程,电路理论使用教材及参考书:冯慈璋、马西奎主编,《工程电磁场导论》,高等教育出版社,2000年江家麟等译,《电磁场与电磁能》,高等教育出版社,1993年一、课程性质、目的和任务电类专业的研究对象都是电磁现象在特定范围、条件下的体现与应用。

定性分析各种电磁现象及定量计算各有关物理量是电工技术领域中工程技术人员和科技工作者必须具有的基础知识和技能。

工程电磁场课程是在大学物理的基础上开设的。

该课程进一步介绍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。

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、教学基本要求1. 理解重要物理量: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、磁位和动态位的物理意义。

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。

2. 能应用高斯定律、安培环路定律的积分形式计算简单的场。

能应用镜象法计算一些特殊的场。

能定性地描绘场的大致分布。

了解平行平面场的实验模拟方法。

在分析工程电磁场问题中能写出对应的边值问题,并能正确应用边界条件。

3. 能使用计算机对最简单的物理模型用差分法进行数值计算。

4. 理解电磁场能量的分布与传输,和通过能量关系计算电场力、磁场力的方法。

5. 掌握电路参数的计算原则(指电阻、电感、电容)。

并能计算简单电磁系统的参数。

6. 掌握平面电磁波在理想介质及导电媒质中传播的基本规律。

并能对工程中一些基本交变电磁现象进行解释。

7.理解准静态电磁场的概念,掌握简单工程应用问题。

《电磁场》教学大纲

《电磁场》教学大纲

《电磁场理论》教学大纲课程英文名称:Theory of Electromagnetic Fields课程编码:0806033002总学时数:64 其中讲课学时:64 实验学时:0 总学分数:4授课对象:电子信息工程专业、通信工程专业课程性质:必修课一、课程任务与目的通过本课程教学内容的学习,获取电磁场理论最必要的基本知识和基本分析技能。

通过学习可以提高学生的理论基础,增强抽象理念,电磁场理论是电子信息类专业学生必须具备的知识结构的重要组成部分之一.二、课程教学的总体要求通过本大纲所规定的电磁场理论课程的全部教学内容的学习,获得电磁场理论最必要的基本理论、基本知识和基本技能,为以后从事电子工程技术管理工作和科研工作打下基础.三、课程教学内容及基本要求第一章矢量分析(4学时)教学目的和要求:掌握矢量的运算规则,及高斯和斯托克斯定律教学重点:矢量运算教学难点:散度旋度梯度和无散场和无旋场教学方法:教师讲课为主、课堂讨论为辅教学主要内容:第一节标量与矢量第二节散度旋度第三节格林定理第四节亥姆霍兹定理第二章静电场(4学时)教学目的和要求:了解掌握真空中的静电场方程与介质中的静电场方程。

教学重点:电场强度介质极化边界条件。

教学难点:介质极化两种介质的边界条件。

教学方法:教师讲课为主、课堂讨论为辅教学主要内容:第一节电场强度、电通及电场线第二节介质极化第三节两种介质的边界条件第四节电场力第三章静电场的边值问题(4学时)教学目的和要求:了解掌握镜像法及分离变量法教学重点:镜像法分离变量法教学难点:分离变量法教学方法:教师讲课为主、课堂讨论为辅教学主要内容:第一节电位微分方程;第二节镜像法第三节分离变量法第四章恒定电流场(4学时)教学目的和要求:了解掌握电流密度电流连续性原理教学重点:电流连续性原理。

教学难点:电动势。

教学方法:教师讲课为主、课堂讨论为辅教学主要内容:第一节电流及电流密度;第二节电动势第三节电流连续性原理第五章恒定磁场(4学时)教学目的和要求:了解掌握恒定磁场的特点和边界条件。

《工程电磁场教案》

《工程电磁场教案》

《工程电磁场教案》第一章:电磁场的基本概念1.1 电磁现象的发现1.2 电荷与电场1.3 电流与磁场1.4 电磁感应第二章:静电场2.1 静电场的定义与特性2.2 静电力与库仑定律2.3 电势与电势能2.4 电场强度与高斯定律第三章:稳恒电流场3.1 电流场的定义与特性3.2 欧姆定律3.3 电阻的计算3.4 电流场的分布与等势线第四章:稳恒磁场4.1 磁场的基本概念4.2 安培定律4.3 磁感应强度与磁场强度4.4 磁通量与磁通量密度第五章:电磁波5.1 电磁波的产生与传播5.2 电磁波的波动方程5.3 电磁波的极化与反射、折射5.4 电磁波的应用第六章:电磁场的数值计算方法6.1 有限差分法6.2 有限元法6.3 边界元法6.4 有限体积法第七章:电磁场的测量与检测7.1 电磁场测量的基础知识7.2 电磁场测量仪器与设备7.3 电磁兼容性测试7.4 电磁辐射的防护与控制第八章:电磁场在工程中的应用8.1 电机与变压器8.2 电磁兼容设计8.3 无线通信与雷达技术8.4 电力系统的电磁场问题第九章:电磁场相关的标准与规范9.1 国际电工委员会(IEC)标准9.2 北美电气和电子工程师协会(IEEE)标准9.3 欧洲电信标准协会(ETSI)标准9.4 我国电磁兼容性标准第十章:电磁场的环境保护与安全10.1 电磁污染与电磁干扰10.2 电磁场的生物效应10.3 电磁场的防护措施10.4 电磁场环境监测与管理重点和难点解析一、电磁场的基本概念难点解析:电磁现象的内在联系,电磁场的定量描述,电磁感应的数学表达。

二、静电场难点解析:静电场的能量分布,电势的计算,高斯定律在复杂几何形状中的应用。

三、稳恒电流场难点解析:电流场的散度,等势面的概念,复杂电路中的电流分布计算。

四、稳恒磁场难点解析:磁场的闭合性,安培定律的适用条件,磁通量的计算,磁场的能量。

五、电磁波难点解析:电磁波的麦克斯韦方程组,电磁波的产生机制,电磁波在不同介质中的传播特性。

《工程电磁场教案》

《工程电磁场教案》

《工程电磁场教案》一、引言1. 课程背景介绍电磁场在工程技术领域的重要性和应用广泛性,如电力系统、通信、微波技术等。

2. 学习目标a. 理解电磁场的基本概念和基本定律。

b. 掌握电磁场的数学描述和计算方法。

c. 了解电磁场在工程实际中的应用。

3. 教学方法采用讲授、案例分析、数值计算、实验等多种教学方法,提高学生的学习兴趣和实际操作能力。

二、电磁场基本概念1. 电磁现象a. 静电场b. 恒定电流场c. 变化电场和磁场2. 电磁场的物理量a. 电场强度b. 磁场强度c. 电势d. 磁势3. 矢量运算a. 矢量加法b. 矢量乘法c. 平行四边形法则三、电磁场基本定律1. 库仑定律a. 点电荷间的相互作用力b. 电场强度的定义2. 安培定律a. 电流元产生的磁场b. 毕奥-萨伐尔定律3. 法拉第电磁感应定律a. 电磁感应现象b. 感应电动势和感应电流四、电磁场的数学描述1. 电场强度和电势的偏微分方程a. 拉普拉斯方程b. 泊松方程2. 磁场强度和磁势的偏微分方程a. 安培环路定律b. 麦克斯韦方程3. 边界条件a. Dirichlet边界条件b. Neumann边界条件五、电磁场的计算方法1. 有限差分法a. 网格划分b. 差分方程2. 有限元法a. 单元划分b. 能量泛函和弱形式3. 有限体积法a. 控制体积的选择b. 离散化方程六、电磁场在工程中的应用1. 电力系统a. 输电线路的电磁场分析b. 变压器的电磁场原理2. 通信技术a. 天线设计与电磁场仿真b. 微波传输中的电磁场问题3. 微波技术a. 微波器件中的电磁场分析b. 微波谐振腔的电磁场计算七、电磁兼容性与电磁干扰1. 电磁兼容性a. 电磁兼容性的基本概念b. 电磁兼容性的设计原则2. 电磁干扰a. 电磁干扰的来源与分类b. 电磁干扰的抑制方法八、电磁场的数值分析方法1. 有限元法a. 单元类型与形状函数b. 矩阵方程的求解2. 有限体积法a. 离散化方程的建立b. 数值求解技术3. 有限差分法a. 差分格式的稳定性分析b. 算法的收敛性分析九、实验与实践1. 实验目的a. 验证电磁场的基本定律b. 学习电磁场的测量技术2. 实验内容b. 电磁波的发射与接收3. 实验报告a. 数据处理与分析1. 课程回顾a. 重点知识的梳理b. 难点问题的解答2. 拓展阅读与研究a. 最新研究进展与技术动态b. 相关领域的交叉与应用3. 期末考试与评价a. 考试形式与内容b. 学习效果的评估与反馈重点和难点解析一、电磁场基本概念补充说明:电磁现象是电荷运动产生的现象,根据电荷的运动状态可分为静电场、恒定电流场和变化电场与磁场。

《电磁场》课程介绍与教学大纲

《电磁场》课程介绍与教学大纲

《电磁场》课程简介课程编号:06054001课程名称:中文/英文电磁场/ Electromagnetic Field学分:2.5学时:40 (实验:0 上机:0 课外实践:0)适用专业:电气工程及其自动化建议修读学期:第4学期开课单位:电气与信息工程学院电气工程系先修课程:高等数学、大学物理、复变函数与积分变换考核方式与成绩评定标准:闭卷考试百分制评定(期末考试卷面成绩占70%,平时成绩占30%)教材与主要参考书目:焦其祥,《电磁场与电磁波》,北京:科学出版社,2010年第2版。

内容概述:中文:本门课程属于电气工程及其自动化专业的专业基础课程,通过本门课程的学习,使学生在大学物理电磁学的基础上,进一步掌握电磁场基本概念;培养学生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;了解进行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;通过电磁场理论的逻辑推理,培养学生正确思维和严谨的科学态度。

英文:This course belongs to the professional basic course of Electrical Engineering and Its Automation. The students through studying this course can be to further understand the basic concept of electromagnetic field on the basis of in the College Physics of Electromagnetism. It will cultivate the students' ability with the preliminary view of electromagnetic field to use qualitative analysis and judgment of electromagnetic phenomena and electromagnetic process in electrical engineering. The knowledge of basic understanding methods of quantitative analysis can lay the foundation for further study and application of electromagnetic method in various complex calculations. During the logic analyzing process of electromagnetic theory, the students could be cultivated with correct thinking and rigorous scientific attitude.《电磁场》教学大纲课程编号:06054001课程名称:中文/英文电磁场/ Electromagnetic Field学分:2.5学时:40 (实验:上机:课外实践:)适用专业:电气工程及其自动化建议修读学期:第4学期开课单位:电气与信息工程学院电气工程系先修课程:高等数学、大学物理、复变函数与积分变换一、课程性质、目的与任务课程性质:本门课程属于电气工程及其自动化专业的专业基础课程,通过本门课程的学习,使学生在大学物理电磁学的基础上,进一步掌握电磁场基本概念;培养学生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;了解进行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;通过电磁场理论的逻辑推理,培养学生正确思维和严谨的科学态度。

《电磁场》课程教学大纲

《电磁场》课程教学大纲大纲执笔人:胡登宇大纲审核人:课程编号:0806145英文名称:Electric magnetic field学分:2学分总学时:32。

其中,讲授32学时。

适用专业: 电气工程及其自动化、电子信息工程等先修课程:高等教学、大学物理一、课程性质与教学目的电磁场是关于电与磁现象的一门学科,是工科电类专业的一门理论性比较强的专业课,它的任务是阐明电磁场的基本概念、基本规律和基本的分析计算方法。

本课程是学生在学习了大学物理以后再继续学习的,在内容编写上,即保证了与大学物理电磁学部分的衔接,又保证了理论的完整性,同时避免了一些不必要的重复。

本课程具体分为电场与磁场2个部分进行讲述,通过本课程的学习,可为后续课程,如电机学、高电压技术等打下良好的基础。

同时,培养学生的辨证思维能力,树立理论联系实际的科学观点;提高学生分析和解决问题的能力。

二、基本要求(一)掌握电场强度、电位、静电力、电容的计算方法。

(二)掌握绝缘电阻、接地电阻的计算方法。

(三)掌握磁通量、电感量以及磁场能量的计算。

三、重点与难点重点内容:高斯定理,镜像法,电场强度、电位、电容的计算,电流密度、绝缘电阻、接地电阻的计算,磁感应强度、磁通量、磁场的能量与电感的计算,电磁感应定律。

难点内容:高斯定理,镜像法,电流密度、绝缘电阻、电感的计算四、教学方法课堂讲授,运用启发、讨论、教学互动的多模式教学方法。

五、课程知识单元、知识点及学时分配见表1表1 课程的知识单元、知识点及学时分配知识单元知识点讲课序号描述序号描述1 静电场1 电场强度152 电位3 导体与电介质4 高斯定理5 静电场的基本方程、边界条件6 泊松方程与拉普拉斯方程7 镜象法8 部分电容2 恒定电场1 电流强度与电流密度82 恒定电场的基本方程3 分界面上的边界条件4 恒定电场静电场的比拟5 电导与接地电阻3 恒定磁场1 磁感应强度72 安培环路定理(真空)3 媒质的磁化4 恒定磁场的基本方程与边界条件5 电感6 磁场能量4 时变场1 电磁感应定理2 2 全电流定理六、实验教学内容实验单独开设七、作业要求每个知识单元后均布置一定数量的作业,要求学生独立书面完成。

工程电磁场原理课程教案

第三章 静态电磁场II :恒定电流的电场和磁场3.1 恒定电场的基本方程与场的特性1.恒定电场由麦克斯韦组的磁场旋度方程,对于导电媒质中的传导电流密度J c ,有c J H =⨯∇上式两边取散度,得c =∙∇J又由麦克斯韦组的另一旋度方程=⨯∇E而导电媒质的构成方程为E J γ=c由此可见,导电媒质中(电源区域外)恒定电场具有无散无旋场。

仿照静电场的处理,引入标量电位函数ϕ(r )作为辅助场量,即令E = -∇ϕ ,可得电位ϕ满足拉普拉斯方程,即∇2ϕ = 0例1:设一扇形导电片,如图所示,给定两端面电位差为U 0。

试求导电片内电流场分布及其两端面间的电阻。

[解]:采用圆柱坐标系,设待求场量为电位ϕ,其边值问题为:()()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==∈=∂∂⋅=∇==0022220,01,,U Dz θφφϕϕφρφϕρφρϕ积分,得ϕ =C 1φ + C 2由边界条件,得θ1U C =, 02=C图 扇形导电片中的恒定电流场故导电片内的电位 φθϕ⎪⎭⎫⎝⎛=0U 电流密度分布为φφρθγθφφργϕγγe e E J 00U U -=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⋅-=∇-== 对于图示厚度为t 的导电片两端面的电阻为()⎪⎭⎫ ⎝⎛=-⋅-=∙==⎰⎰a b t td U U d U I U R baS0ln γθρρθγφφe e SJ2.电功率在恒定电流场中,沿电流方向截取一段元电流管,如图所示。

该元电流管中的电流密度J 可认为是均匀的,其两端面分别为两个等位面。

在电场力作用下,dt 时间内有dq 电荷自元电流管的左端面移至右端面,则电场力作功为dW = dU ⨯ dq于是外电源提供的电功率为()()EJdV d d dI dU dtdqdU dt dW dP =∙⨯∙=⨯=⨯==S J l E 故电功率体密度γγ22d d J E EJ V P p ==== 或写成一般形式p = E ∙J3.不同媒质分界面上的边界条件 两种不同导电媒质分界面上的边界条件:类同于静电场的讨论,在两种不同导电媒质分界面上场量的边界条件为J 1n = J 2n 或 e n ⋅(J 2-J 1)=0 E 1t = E 2t 或 e n ⨯(E 2-E 1)=0对于线性且各向同性的两种导电媒质,有如下类比于静电场的折射定律2121tg tg γγαα= 图 电功率的推导良导体与不良导体分界面上的边界条件:当电流从良导体流向不良导体时,如图所示,设γ1 >>γ2,由折射定律可知,只要α1 ≠ 90︒,就有α2 ≈ 0。

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《工程电磁场》课程教学大纲
央又名称:Engineering Electromagnetic Field
课程编号:02170060
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
(1)电场强度
(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。

第三章恒定电场
1.教学内容
(1)电流
(2)电动势和局外场强
(3)恒定电流场的基本方程
(4)恒定电流场与静电场的比拟
2.重点、难点
重点:体电流面密度和面电流线密度,传导电流和运流电流,电荷守恒定律—电流连续性方程,稳恒电流场的基本方程及其边界条件,与介质中静电场的对偶关系
难点:计算电导的静电比拟法及其它多种计算电导的方法:设电流法、设电压法、积分法等
3.教学基本要求
理解电流与电流密度的定义、欧姆定律的微分形式、功率密度和电流连续性原理;掌握导电媒质中的恒定电场的基本方程和不同媒质分界面上的边界条件;理解导电媒质中的恒定电场静电场的比拟。

第四章恒定磁场
1.教学内容
(1)磁感应强度
(2)安倍环路定理
(3)恒定磁场的基本方程
(4)恒定磁场的边值问题
(5)磁位
(6)标量磁位
(7)磁场能量和磁场力
(8)磁路及其计算
2.重点、难点
重点:磁通连续性原理;矢量势及其泊松方程;安培环路定律;真空中磁场的基本方程;三种传导电流即线电流、面电流、体电流分布的磁矩及其磁场;稳恒磁场对磁偶极子的作用力矩;磁感应强度法向分量的连续性;磁场强度切向分量的跃变及其矢势表示式;不同媒质间磁场边界条件的三种表达式,即积分式、微分式、矢势式或标势式;磁场的能量;磁场的能量密度
难点:计算两无限长直线电流的矢势和磁场;磁偶极子的矢势和磁场;理想导磁体表面上的磁场及其与导体表面上电场的比较;求解稳恒磁场的5种方法,即毕奥一萨伐尔定律、安培环路定律、矢势法、泊松方程的直接积分法、磁标势法;磁场的自能和互能。

3.教学基本要求
理解磁感应强度、磁场强度、磁化强度的定义及三者间关系和磁通连续性原理;了解磁偶极子、偶极矩、磁化率和磁化电流的概念;理解并会用毕-沙定律和安培环路定律;掌握恒定磁场的基本方程和镜象电流法;理解磁感应强度、磁场强度、标量磁位、矢量磁位在不同媒质分界面上的边界条件;掌握两种位函数满足的方程;了解磁场能量和磁场力;了解磁路的概念和计算。

第五章时变电磁场
1.教学内容
(1)法拉第电磁感应定理
(2)位移电流
(3)麦克斯韦方程组
(4)时变电磁场的边界条件
(5)时变电磁场的能量与能流
(6)正弦电磁场
(7)波动方程
(8)时变电磁场中的位函数
2.重点、难点
重点:法拉第电磁感应定律的数学表达式;感应电动势和感应电流的方向与磁场方向的关系;感生电动势和动生电动势的计算;感应电场;位移电流、全电流的连续性和全电流定律;麦克斯韦方程组;洛仑兹力公式;坡印亭定理;同轴线介质中的电场和内、外导体表面上的电荷面密度;达朗贝尔方程。

难点:运动线框中的感应电动势的计算;位移电流的计算;正弦电磁场的复振幅和复矢量;洛仑兹条件。

3.教学基本要求
理解电磁感应定律、时变条件下的电流连续性方程;掌握麦克斯韦方程及其物理意义;理解坡印廷矢量的含义并会应用坡印廷定理分析电磁能传输的问题;了解动态位与场量间的基本关系;了解正弦电磁波的基本特征;
第六章平面电磁波
1.教学内容
(1)无耗媒质中的平面电磁波
(2)导电媒质中的平面电磁波
(3)电磁波的极化
(4)平面电磁波的正入射
(5)平面电磁波的反射与折射
2.重点、难点
重点:电磁波的波动方程及其解;均匀平面波的传播特性:波速、波数和相位常数、波长,波阻抗;电场与磁场间的转换公式;均匀平面波的能量密度和能流密度;均匀平面电磁波的性质;反射定律与折射定律;平行极化波和垂直极化波的菲涅尔公式,平行极化波无反射的布儒斯特角;电磁波在理想导体表面上的全反射。

难点:均匀平面波的波阻抗;左旋和右旋圆极化波与椭圆极化波及其表示式;电磁波的相速度和群速度;电磁波在不同媒质分界面上的反射和折射。

3.教学基本要求
掌握理想介质中传播的均匀平面电磁波的波动方程及其解;熟练掌握电磁波在理想介质中的传播特性,包括均匀平面电磁波的波速、波数和相移常数、波长,波阻抗,能量密度和能流密度;掌握电磁波
的极化和均匀平面电磁波的性质;掌握电磁波在介质分界面上的反射定律与折射定律,平行极化波无反射的布儒斯特角和全反射的临界角,以及正入射时的反射系数和透射系数;理解平行极化波和垂直极化波的菲涅尔公式及非均匀表面波。

第七章均匀传输线中的导行电磁波
1.教学内容
(1)无损耗均匀传输线方程
(2)无损耗均匀传输线的传播特性
(3)无损耗传输线中波的反射和透射
(4)无损耗传输线的入端阻抗
(5)无损耗传输线的阻抗匹配
(6)有损耗均匀传输线
2.重点、难点
重点:均匀传输线的稳态分析方法;电压波和电流波的传播特性;电磁波在有耗媒质中的传播特性及电磁波的相速和群速;
难点:有损耗传输线的无畸变条件;有耗媒质的复磁导率。

3.教学基本要求
熟练掌握均匀传输线的稳态分析方法;深刻理解电压波和电流波的传播特性(行波、驻波、匹配等);掌握有损耗传输线的无畸变条件;理解电磁波在有耗媒质中的传播特性及电磁波的相速和群速;了解有耗媒质的复磁导率。

第八章波导与谐振腔
1.教学内容
(1)导行电磁波的分类及其一般特性
(2)矩形波导
(3)介质波导
(4)谐振腔
2.重点、难点—> —>
重点:用石和H表示E和H得便其它分量;矩形波导中的TE波、TM波、传输特性、TE10波;难点:谐振腔的谐振频率和品质因素
3.教学基本要求—> —>
掌握用E和H表示E和H得便其它分量,理解TEM、TE和TM模式的定义。

掌握导行电磁波的分类和矩形波导特性;理解谐振腔原理;掌握谐振腔的谐振频率和品质因素。

三、建议学时分配表
四、课程考核方式与成绩评定
1.考核方式:笔试(一页开卷)
2.成绩评定:
总评成绩构成:平时考核(40)%;期末考核(60)%
平时成绩构成:考勤考纪(30)%;作业(70)%;
五、建议教材及参考资料
建议教材:
张洪欣等编,电磁场与电磁波(第二版),清华大学出版社,2016年版
参考资料:
1.冯慈璋主编,《工程电磁场导论》,高等教育出版社,2000年版
2.(美)威廉 H.哈伊特(William H. Hayt,Jr.)约翰 A.比克(John A. Buck)著,
《Engineering Electromagnetics》(英文版•原书第6版,Mc Graw Hill Education机械工业出版社,2002年版。

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