电磁场与微波技术40学时教学大纲

1、电磁场与微波技术教学大纲一、课程基本情况总 学 时：40 讲课学时：40 总 学 分：2.5课程类别：选修考核方式：考查适用对象：电气工程及其自动化（电力系统及其自动化）、电气工程及其自动化（电气技术）、自动化专升本先修课程：高等数学、大学物理、场论教 材：电磁场与电磁波杨儒贵主编，高等教育出版社出版社参考教材：电磁场与电磁波王家礼等编著，西安电子科技大学出版社 电磁场理论及应用马西奎编著，西安交通大学出版社二、课程的性质、任务与目的本课程是电气工程及其自动化本科专业学生必修的一门重要的技术基础课。电气工程及其自动化专业许多主要课程的核心内容都是电磁现象及其规律在特定范围和特定条件下的具体表现

2、。同时，电磁场理论也是一些交叉学科和新兴边缘学科发展的基础之一。本课程的任务与目的是：在大学物理（电磁学）基础上，进一步论述宏观电磁场与电磁波的基本规律和基本分析方法，使学生能分析电气工程及其自动化技术中电磁场与电磁波的基本特性，培养学生的科学思维方法和创新意识，为学习有关专业课程奠定必要的基础。三、课程内容、基本要求与学时分配（一）矢量分析（6学时）1掌握标量和矢量的概念，理解标量场的方向导数与梯度。2掌握矢量场的通量、散度与高斯定理。3掌握矢量场的环量、旋度与斯托克斯定理。4理解场的唯一性定理。（二）静电场 （10学时）1理解电场强度的概念及其与电位之间的关系。2了解导体和电解质在静电场中

3、的基本特性。掌握静电场的基本方程。3了解电场分布的等位面（线）和电场线表示法。4了解介质极化的概念。5掌握场量在不同媒质分界面上的边界条件。6了解电容和部分电容的概念，理解典型的电容器的电容计算方法。7理解电场能量及能量密度的概念，了解计算电场力的虚位移方法。8掌握镜像法求解静电场边值问题的方法。9了解分离变量法求解静电场边值问题的方法。（三）恒定电流场（4学时）1了解恒定电流场的形成于特点。理解电流密度的表示形式。2掌握电流连续性原理。3掌握恒定电流场的基本方程，掌握场量在不同媒质分界面上的边界条件。4掌握恒定电流场能量的计算。（四）恒定磁场（6学时） 1掌握恒定磁场的基本方程。理解磁通连续

4、性原理，了解磁偶极子的概念。 2了解媒质在恒定磁场中的基本特性。了解媒质磁化的概念 3掌握安培环路定理，掌握矢量磁位和标量磁位的概念。掌握矢量磁位和标量磁位的偏微分方程。 4掌握场量在不同媒质分界面上的边界条件。掌握恒定磁场中的镜像法。 5掌握电磁感应定律。 6理解自感和互感的概念及判断方法。 7理解磁场能量和能量密度的概念。 8了解计算磁场力的虚位移方法。（五）时变电磁场（8学时） 1了解位移电流的概念及其意义。 2理解麦克斯韦方程组和时变电磁场的边界条件。 3理解坡印亭矢量和坡印亭定理的物理意义。 4理解时变场的标量电位和矢量磁位的概念及其应用。了解时变电磁场的惟一性定理。 5理解电磁能量密度的概念。6掌握时谐场的复数表示法。理解复能量密度及能流密度矢量的计算方法及其物理意义。（六）平面电磁波（6学时） 1掌握电磁波的波动方程。 2掌握平面电磁波在理想介质和导电媒质中的传播特性。 3掌握平面电磁波的极化特性。 4掌握平面电磁波在两种不同媒质分界面上垂直入射时的反射和折射特性。 5掌握平面电磁波在两种不同媒质分界面上斜入射时的反射和折射特性。理解全反射和全折射的概念。四、教学手段与教学方法采用启发、举例等课堂授课方法，将电磁场问题讲授明确、透彻，可利用软件进行部分章节的多媒体教学。五、成绩评定作业+平时成绩+