《电磁场》课程教学大纲

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1、电磁场课程教学大纲ElectromagneticField课程编号:10312004适用专业:电气工程与自动化学时数:48学分数:3执笔人:连存虎编写日期:2006年8月一、课程的性质和目的本门课程属于电气工程与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

2、严谨的科学态度。二、课程教学环节的基本要求课堂讲授：①教学方法采用启发式教学、鼓励学生自学、培养学生自学能力。贯彻少而精的原则,精选教学内容,精讲多练。②教学手段部分采用多媒体教学。作业方面：习题课的类型一般应包括计算题、概念题和应用题等。课外习题内容以设计计算为主，也可以布置有利于培养的分析能力和加强重要概念理解的思考题。考试环节：考试形式采用笔试，考试题型可为：选择、填空、简答、论述、判断、分析、证明、计算等题。三、课程的教学内容和学时分配第一章矢量分析(10学时)教学内容：矢量代数；正交坐标系；标量场的等值面

3、及等值面方程，标量场的梯度；矢量线的微分方程；矢量场的不变特性，矢量线的特性；矢量场的散度和旋度；哈密顿算子▽和拉普拉斯算子▽2，格林定理；高斯散度公式和斯托克斯公式；两个零恒等式；无旋场与无散场；亥姆霍兹定理。教学要求：掌握标量场的等值面及等值面方程，标量场的梯度；矢量线的微分方程，矢量场的散度和旋度；哈密顿算子▽和拉普拉斯算子▽2；高斯散度公式和斯托克斯公式，两个零恒等式；亥姆霍兹定理。理解圆柱坐标系、球坐标系；方向导数、通量、环量；无旋场与无散场；格林定理。了解矢量场的不变特性，矢量线的特性。重点：掌握标量场的

4、梯度、矢量场的散度、旋度的概念和运算，及其对场的性质的描述。难点：建立微分形式的场方程。第二章电磁场的基本规律（讲课12学时）教学内容：宏观电荷和电流是产生电磁场的场源；电荷守恒定律和全电流连续性原理是宏观电磁现象必须遵循的基本定律；电场强度　库仑定律；安培力定律　磁感应强度；静止自由空间电磁场基本方程的积分形式和微分形式；传导、极化、磁化；静止介质中电磁场基本方程的积分形式和微分形式；法拉第电磁感应定律、位移电流；麦克斯韦方程；根据电磁场基本方程的微分形式，导出电磁场在两种不同介质分界面的边界条件（衔接条件）。教学

5、要求：掌握电荷守恒定律和全电流连续性原理是宏观电磁现象必须遵循的基本定律；电场强度　库仑定律；安培力定律　磁感应强度；传导、极化、磁化；法拉第电磁感应定律、位移电流；麦克斯韦方程；电磁场在两种不同介质分界面的边界条件（衔接条件）。理解宏观电荷和电流是产生电磁场的场源；静止自由空间电磁场基本方程的积分形式和微分形式；传导、极化、磁化；静止介质中电磁场基本方程的积分形式和微分形式；根据电磁场基本方程的微分形式，导出电磁场在两种不同介质分界面的边界条件。了解媒质的特性。重点：总结归纳电磁场运动规律的基本方程，并讨论物质对电

6、磁场的三种响应——传导、极化和磁化，麦克斯韦方程以及电磁场在不同介质分界面的边界条件。难点：电磁场在不同介质分界面的边界条件的确定。第三章静态电磁场及其边值问题的解(讲课18学时)教学内容：电位的定义；静电场中的导体和电介质，极化强度和电位移向量；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，泊松方程和拉斯方程，电容的计算原则及导体系统部分电容的概念；理解能量、能量密度和力的概念掌握，它们的计算；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；导电媒质中的恒

7、定电场静电场的比拟；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；磁偶极子、偶极矩、磁化率和磁化电流的概念；毕-沙定律和安培环路定律；恒定磁场的基本方程；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；两种位函数满足的方程；电感的定义和计算原则；会计算磁场能量和磁场力；求解边值问题的常用的方法和场的实验研究；边值问题解答的唯一性；镜象法计算简单的电场问题；分离变量法和有限差分法。教学要求：掌握电位的定义；静电场中的导体和电介质，极化强度和电位移向量；高斯通量定理和无旋性构成的

8、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，泊松方程和拉斯方程，电容的计算原则及导体系统部分电容的概念；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；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；毕-沙定律和安培环路定律；恒定磁场的基本方程；磁感应强度、磁场强度在不同媒质分界面上的边界条