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电磁场与电磁波教学大纲

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卖家[上传人]：桔****

文档编号：488601944

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1、华南理工大学本科课程教学大纲基本格式电磁场与电磁波教学大纲总学时： 64 理论课学时： 64 实验课学时：0一、课程的性质基础理论与专业基础理论课二、课程的目的与教学基本要求电磁场与电磁波是高等学校工科电子类专业必修的一门基础理论与专业基础理论课。其任务是介绍宏观电磁现象的基础理论和平面电磁波动的基本规律，使学生能完整地理解和掌握宏观电磁场的基本性质和基本规律，对电气工程中的电磁现象和电磁场问题能用场的观点进行分析和计算，为后续专业课程的学习打下一个良好的理论基础。三、课程适用专业信息工程、电子与通信工程、物理电子技术。四、课程的教学内容、要求与学时分配第一章矢量分析主要内容：三种常用的坐标系、矢量代数、标量函数的梯度及矢量函数的散度和旋度。基本要求：理解直角、圆柱、圆球坐标系中的单位矢量、长度元、面积元及体积元概念以及其相互关系；理解标量函数的梯度、矢量函数的散度和旋度概念并掌握其基本运算；熟练掌握高斯散度定理、斯托克斯定理。第二章静电场主要内容：库仑定律，电场强度与电位函数，静电场的导体与电介质，媒质的极化及高斯通量定理、泊松方程和拉普拉斯方程，平面分界面上的边界条件，

2、静电场的唯一性定理，几种常用的镜象法，导体系统的电容、静电场的能量与力。基本要求：理解静电场的无旋性，理解电场强度和电位函数的定义及其相互关系；理解导体与电介质在静电场中的特性；熟练掌握高斯通量定理及边界条件；理解唯一性定理；掌握几种常用的镜象解法；理解部份电容概念，会计算系统的部份电容、静电场能量和静电力。第三章恒定电场主要内容：电流密度定义，欧姆定律及焦耳定律，电流连续性方程，恒定电场基本方程，边界条件的应用，静电比拟法。基本要求：理解电流密度定义、焦耳功律密度概念和电动势概念；理解电流连续性方程；掌握恒定电场基本方程和边界条件的应用及电导的计算。第四章恒定磁场主要内容：安培力定律，磁感应强度定义，磁通连续性原理，媒质的磁化及安培环路定律，矢量磁位和矢量泊松方程，标量磁位，恒定磁场的基本方程及边界条件，电感的定义及计算，磁场能量及磁场力。基本要求：理解磁感应强度概念及磁场强度概念；掌握并熟练应用磁通连续性原理、安培环路定律和边界条件；理解矢量磁位的定义及矢量泊松方程；理解自感、内自感、互感的定义及掌握计算自感、内自感和互感的方法；理解磁场能量及掌握能量与力的计算。第五章

3、时变电磁场主要内容：电磁感应定律，位移电流和全电流定律，麦克斯韦方程组和边界条件，坡印亭定理和坡印亭矢量，标量位和矢量位，时谐变电磁场的复数运算。基本要求：理解并熟练掌握麦克斯韦方程组，尤其要理解位移电流概念及其在反映电磁内在联系和电磁波动中的作用；理解时变电场的有旋有散性和时变磁场的有旋无散性以及它们之间的互相联系；理解坡印亭定理和坡印亭矢量概念；理解标量位和矢量位的滞后性及其波动性质；掌握感应电动势的计算；掌握时谐变电磁场的复数运算，并能应用于场量、功率和能量的计算。第六章平面电磁波主要内容：波动方程，理想介质及导电媒质中的均匀平面波，平面波的极化，均匀平面波在单层界面和多层平行界面的垂直入射，反射波、折射波和入射波的关系，驻波的形成，沿任意方向传输的均匀平面波对平面界面的斜入射，反射、折射基本定理及费涅尔公式。基本要求：熟练掌握理想介质和导电媒质中的均匀平面波的特性及计算；掌握多层平行界面的垂直入射的计算；理解平面波的极化概念及掌握其判别方法；理解驻波概念；理解沿任意方向传播的均匀平面波的表示法及其在平面界面上的垂直入射、反射、及折射，并会利用反射折射定律及费涅尔公式计算入射、反射及折射问题。学时安排：序号课程内容学时1矢量分析62静电场143恒定电场44恒定磁场125时变电磁场106平面电磁波14机动4合计64说明：1、本课程是专业基础理论课，需要应用场论、矢量分析、复变函数、微积分等高等数学工具来分析及计算电磁问题，具有一定的难度，故必须保证有相当数量的课外作业和自学时间，以加深学生对电磁场的基本理论、基本定理及概念的理解并增强其对场问题的分析计算能力。2、本课程的先修课程为：普通物理、高等数学和工程数学（数理方程、复变数函、矢量微积分及场论基本部份）。五、教材和主要参考资料教材：马冰然编，电磁场与微波技术上册（第二版），华南理工大学出版社，1999年9月出版。参考书：David K. Cheng，Field and Wave Electromagnetic， Mass.: Addison-Wesley, 1989. 六、课程考核方式百分制形式。课程总成绩主要由笔试成绩（70%）加平时考核成绩（30%）两部分组成。

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