华北电力 北京 大纲 电磁场与电磁波.doc

电磁场与电磁波课程编号: 00200100课程名称：电磁场与电磁波英文名称：Electromagnetic Field and Electromagnetic Wave总 学 时：48总 学 分：3适用对象: 电子信息工程先修课程：大学物理一、课程性质、目的和任务 本课程是电子信息专业的一门技术基础课程。课程的任务是阐明宏观电磁现象的基本规律及其理论的实际应用。本课程不仅是当前许多专业课程的重要基础，也是许多新兴边缘学科的发展基础。通过本课程的学习，使学生进一步掌握宏观电磁场的基本规律和基本性质，对电磁场与电磁波技术有比较完整的理解，学会定性分析电磁现象并计算一些较常见的电磁场及电磁波技术问题，为学习专业课程准备必要的基础。二、教学要求和内容 学生学完本课程后，应达到以下基本要求：1. 掌握静态场的基本方程与静态场的基本性质，掌握电位和矢量磁位的作用和性质，了解标量磁位的作用和性质，会运用电位和矢量磁位计算电场和磁场。了解极化和磁化现象。理解唯一性定理，能够运用镜象法求解一些较简单的静态场问题。2. 深入理解麦克斯韦方程和边界条件的意义，理解坡印亭定理的意义。掌握正弦电磁场的复数表示法。了解电容、电导和电感等参数的计算方法。3.掌握电场和磁场的一维标量波动方程。掌握平面电磁波在理想电介质和导电媒质中传播的规律。理解平面波的极化概念。掌握平面波在理想电介质、理想导体表面上的反射和折射规律。教学的主要内容包括:1 矢量分析与场论标量场和矢量场。矢量的通量，散度。矢量的环流，旋度。标量场的梯度。亥姆霍兹定理。坐标系。 2 静电场电场强度，库仑定律。静电场的基本方程。静电场的泊松方程和拉普拉斯方程。解的唯一性。电偶极子。高斯通量定理。电位移。分界面上的边界条件。导体系统的电容。静电场能量，电场力。 3 恒定电场电流密度。恒定电场的基本方程。导电媒质中的传导电流。导体中的恒定电场与静电场的比拟。4 恒定磁场安培力定律，磁感应。恒定磁场的基本方程。矢量磁位。磁偶极子。磁介质中的安培定律。磁介质分界面上的边界条件。标量磁位。电感。磁场能量，磁场力。5 时变电磁场法拉第电磁感应定律。位移电流。麦克斯韦方程。不同介质分界面的边界条件。正弦电磁场的复数表示法。坡印亭定理。波动方程。动态位。 6 平面波完纯介质中的均匀平面波。波的极化。损耗媒质中的平面波。平面波的入射波。三、教学安排及方式 课堂讲授四、各教学环节学时分配（建议） 序号 教学环节课程内容教学实验上机讨论课外合计1电磁场理论概述2242矢量运算，坐标系2244标量场和矢量场，积分微元，梯度2245散度，旋度，场论的基本公式、定理2246电场强度，高斯定律2247电位，电偶极子，电场中的物质2248电场中的储能，边界条件，电容，泊松方程2249镜像法22410电流，电阻，电流连续方程，弛豫时间22411焦耳定律，边界条件，静电比拟22412比-莎定律，安培力定律22413磁转矩，磁通，磁矢位，磁场强度22414磁标位，边界条件，磁场能量，磁路22415静态场的应用22416电动势，电磁感应定律22417自感，互感，电磁场能量22418电磁场基本方程，边界条件22419坡印亭定理，时谐场22420电磁场的应用22421波动方程，介质中的平面波22422自由空间、导电媒质、良导体、良介质中的平面波22423波的极化，波的入射22424平行板传输线，输入阻抗224合计484896五、推荐教材和教学参考书 教 材：Electromagnetic Field Theory Fundamentals，Bhag Singh Guru著，机械工业出版社，2002