(电动力学课程教学提纲.docVIP

云南师范大学《电动力学》课程教学提纲及学习要点 开课学院：物理与电子信息学院 专业班级：物理类 授课教师： 职称： 一、课程教学目标 1、在《电磁学》的基础上，系统地阐述电动力学的基本理论，着重于电磁现象的基本规律、物理概念和方法的就教学。加深对电磁场物质性的认识，了解狭义相对论的时空观及有关的基本理论。 2、获得在本课程领域内分析和处理一些基本问题的初步能力，为学习后继课程和独立解决实际工作中的有关问题打下必要的基础。 二、课程教学内容及教学安排 1、教学内容及作业 电磁现象的普遍规律 （1）矢量和张量运算及其18个结论。 （2）库仑定律；超距和场作用的两种解释；点电荷、多个点电荷及连续电荷分布产生的场强。 （3） 由高斯定理和斯托克斯定理推出静电场强度的散度和旋度；由库仑定律推出静电场强度的散度和旋度；由静电场强度的散度和旋度揭示出的电场的性质是，静电场是有源无旋场，电荷是电场的源，电场线从正电荷发出而中止于负电荷，在自由空间中电场线连续通过；在静电情形下电场没有旋涡结构。 （4） 电流密度矢量；电流密度矢量与电流强度的关系；电流连续性方程；恒定电流的条件。 （5） 安培定理；毕奥萨法尔定律；由高斯定理和斯托克斯定理推出静磁场磁感应强度的散度和旋度；由毕奥萨法尔定律推出静磁场磁感应强度的散度和旋度。由静磁场磁感应强度的散度和旋度揭示出的磁场的性质是，静磁场是有旋无源场，磁场线闭合。 （6）由电磁感应定律导出感应电场的旋度, 明确感应电场是有旋场。 （7）引入位移电流；真空中麦克斯韦方程组和洛伦兹力公式。 （8）介质极化和磁化的模型；极化强度矢量、束缚电荷是极化强度的源、束缚电荷在均匀和非均匀介质中的分布特点、束缚电荷面密度；极化强度的边界条件。 （9）磁化强度矢量、磁化电流密度与磁化强度的关系、极化电流、磁化电流；磁化电流面密度，磁化强度的边界条件。 （10）介质中的麦克斯韦方程组；介质的电磁性质方程。 （11）介质中积分形式的麦克斯韦方程组。 （12）总电荷密度、束缚电荷密度和自由电荷密度在边值关系中所起的作用。 （13）线电流密度概念；电磁场的边值关系。 （14）电磁场的能量密度和能流密度；真空中电磁场的能量密度和能流密度。 （15）电磁场和电荷的总能量守恒。 （16）在负载上以及在导线上消耗的功率完全是在场中传输的。导线上的电流和周围的空间或介质内的电磁场相互制约，使电磁能量在导线附近的电磁场中沿一定方向传输。充分理解例题（P.32） 作业：1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、1.12、1.13 第二章 静电场 （1）引入静电势的条件；电势与电场强度的关系； （2）静电势的微分方程和边值关系；导体静电平衡时的边值关系； （3）静电场的能量； （4）静电问题的唯一性定理的证明；有导体存在时的唯一性定理的证明； （5）特解法、分离变量法、镜像法和格林函数法分别适用的条件；充分理解例题； （6）点电荷密度的函数表示；导出格林第一公式和格林第二公式，用格林函数法解题的物理思想；无界空间的格林函数，上半空间的格林函数，球外空间的格林函数。 （7）多极矩法；电势的多极展开；第一级近似的意义；第二级近似的意义；第三级近似的意义；能用多极矩法计算分离点电荷体系（电偶极矩，电四极矩）产生各级电势的近似；了解连续电荷体系的电四极矩矩阵元，，。 （8）如果一个体系的电荷分布对原点对称，它的电偶极矩为零；只有对原点不对称的电荷分布才有电偶极矩。电四极矩为一个对称张量，且只有五个独立分量；如果一个体系的电荷分布有球对称性，它的电偶极矩为零，电四极矩也为零。 作业: 2.1、2.2、2.3、2.11、2.12 第三章 静磁场 （1）静磁场的无源性，无源场必可表示为另一个矢量场的旋度；矢势的物理意义是它沿任一闭合回路的环量代表通过以该回路为界的任意曲面的磁通量；只有的环量才有物理意义，而每点上的没有直接的物理意义；由矢势可以确定磁场，但是由磁场并不能唯一地确定矢势；矢势及微分方程，矢势的规范条件；由矢势导出毕奥—萨伐尔定律。 （2）矢势边值关系；静磁场的能量密度；电流在外磁场中的相互作用能量； （3）在某区域内能够引入磁标势的条件；假想磁荷组成的磁偶极子；磁标势方程；磁标势法中有关磁场的公式和静电场公式的对比，由此可把静电问题求解方法应用到磁场问题中去。 （4）磁多极矩，零级近似和一级近似的物理意义，磁偶极矩的场和磁标势，求电流线圈的磁矩，小区域内电流分布在外磁场中的能量。 （5）阿哈罗诺夫-玻姆(A-B)效应，局域