电磁场原理教学大纲

《电磁场原理》课程教学大纲课程编号：15001140英文名称：PrinciplesofElectromagneticFields课程负责人：汪泉弟学时与学分：64学时，4学分课程性质：本课程是工科电气工程类本科各专业的一门技术基础课，为电工基本理论的主要组成部分之一，电磁场理论是一名合格的电气工程师必须具备的知识结构中的有机组成部分。本课程具有理论性和逻辑推理的特点，对培养学生正确的思维方法和严谨的科学态度是非常有益的。适用专业：电气工程与自动化专业选课对象：本科大二学生预修课程：高等数学、线性代数、普通物理、电路原理课程教材：俞集辉主编，《电磁场原理》第二版，重庆大学出版社，2007参考书目：冯慈璋、马西奎主编，《工程电磁场导论》，高等教育出版社，2000谢处方、饶克谨编，赵家升、袁敬闳修订，《电磁场与电磁波》第三版，高等教育出版社，1999倪光正主编，《工程电磁场原理》，高等教育出版社，2002雷银照编，《电磁场》高等教育出版社2008年6月RobertR.G.等编著,《Electromagneticfieldsandwaves》,HigherEducationPress,2006开课单位：电气工程学院课程的目的和任务：本课程旨在大学物理电磁学的基础上进一步阐述宏观电磁现象的基本规律，介绍其在工程应用方面的基本知识，以培养学生能应用电磁场的观点和方法对电工领域中的电磁现象、电磁过程进行定性分析与判断的能力以及进行定量分析的基本技能，为学生今后解决工程实际问题和迎接信息时代的到来打下理论基础。课程描述：矢量分析三度（标量场的梯度、矢量场的散度与旋度）的概念与运算，矢量场的高阶微分运算，三种正交坐标系中三度的表示与运算。矢量场的高斯散度定理和斯托克斯定理，矢量场的分类与赫姆霍兹定理。静电场电场强度，电位。电偶极子，电介质的极化，极化电荷。电位移，高斯通量定理及电场的计算。静电场的基本特性与基本方程。介质分界面上的衔接条件。静电场的泊松方程和拉普拉斯方程。静电场解的唯一性。一维边值问题的求解，基于唯一性定理的镜象法。电容及其计算。部分电容。电场能量及其分布的计算。电场力及其计算。恒定电场电流与电流密度，恒定电流的连续性。焦耳定律的微分形式。导电媒质中恒定电场的基本方程，媒质分界面衔接条件。恒定电场的拉普拉斯方程。电导及其计算，接地电阻概念。恒定磁场磁感应强度，毕奥沙伐定律，磁场的连续性原理。矢量磁位，磁偶极子，媒质的磁化，磁化强度。磁场强度，安培环路定律及磁场计算。恒定磁场的基本特性与基本方程。媒质分界面上的衔接条件。标量磁位。磁场的泊松方程和拉普拉斯方程。电感的概念，自感与互感的计算。磁场能量及其分布的计算、磁场力及其计算。时变电磁场电磁感应定律。全电流定律，位移电流概念。电磁场的基本方程，时变电磁场解的唯一性，媒质分界面上的衔接条件。坡印廷定律与坡印廷矢量，电磁场的能量。动态位及其方程，时变电磁场的波动性，似稳场的概念。电准静态场，磁准静态场。集肤效应、涡流、邻近效应与电磁屏蔽。平面电磁波电磁波动方程。理想介质中的平面波。导电媒质中的平面波。平面电磁波的极化。平面电磁波在导电媒质分界面上的垂直入射。导行电磁波导行电磁波基本性质及其分析方法。矩形波导中电磁波的传播特性。传输线方程及解，传输线上波的传播特性参数。矩形谐振腔的场结构及谐振频率。电磁能量辐射与天线电磁能量辐射的概念，辐射单元激发的电磁场，近区场和远区场，波阻抗。功率密度，单元辐射子的辐射功率。天线和辐射特性，辐射功率。学时分配矢量分析6学时静电场12学时恒定电场4学时恒定磁场10学时时变场12学时平面电磁波8学时导形电磁波6学时电磁能量辐射与天线6学时合计64学时大纲修订者：汪泉弟大纲审定者：俞集辉大纲制订日：2006.9大纲修订日：2010.1