电磁学教学大纲.docVIP

教学大纲 课程名称：电磁学/ Electromagnetics 课程代码：0807004023 开课学期：秋 学时/学分：64学时/4.0学分 先修课程：《高等数学》、《力学》； 适用专业：物理学（师范） 开课院（系）：物理与电子工程学院 一、课程的性质与任务 《电磁学》是为物理专业本科学生开设的专业必修课之一，在教学计划中列为KCP课程。本课程的任务是使学生掌握电磁学的基本原理和方法，为进一步学习电动力学、电工学和电子线路等课程和今后应用电磁学知识打下良好的基础。通过本门课的教学也应使学生在运用高等数学解决问题的能力，运用从特殊到一般，从局部到全局的分析认识事物的能力，用类比的方法研究和理解问题的能力，从复杂现象中抽象出本质建立物理图象或物理模型能力等方面得到初步训练。 二、课程的教学内容、基本要求及学时分配 （一）教学内容及学时分配 第一部分、绪论 （1学时） 第二部分、静电场 （13学时） 1 电荷； 2 库仑定律（库仑定律、电荷的单位、库仑定律的矢量形式、叠加原理） 3 电场（电场强度、场强的计算） 4 高斯定理（E通量、高斯定理、用高斯定理求场强）； 5 电场线（电场线、电场线的性质）； 6 电势（静电场的环路定理、电势和电势差、电势的计算、等势面、电势与场强的微分关系） 第三部分、导体周围的静电场 （7学时） 1静电场中的导体（静电平衡、带电导体所受的静电力、孤立导体形状对电荷分布的影响、导体静电平衡问题的讨论方法、平行板导体组例题） 2 封闭金属壳内外的静电场；. 3 电容器及其电容 4 带电体系的静电能 第四部分、静电场中的电介质 （6学时） 1概述； 2偶极子； 3电介质及其极化； 4极化电荷； 5有电介质时的高斯定理； 6有介质时的静电场方程 第五部分、稳恒电流和电路 （9学时） 1恒定电流； 2直流电路 3欧姆定律和焦耳定律 4电源和电动势 5基尔霍夫方程组 第六部分、稳恒电流的磁场 （12学时） 1磁现象及其与电现象的联系 2毕奥-萨伐尔定律 3磁场的高斯定理； 4安培环路定理 5带电粒子在电磁场中的运动 6磁场对载流导体的作用； 7用磁矩表示载流线圈的磁场，磁偶极子 第七部分、电磁感应与暂态过程 （10学时） 1电磁感应； 2楞次定律； 3动生电动势； 4感生电动势和感生电场 5自感； 6互感； 7涡电流 8磁能 第八部分、磁介质 （4学时） 1磁介质存在时的静磁场的基本规律 2顺磁质与抗磁质的磁化； 3铁磁性与铁磁质； 4磁场的能量； 第九部分、电磁场与电磁波 （2学时） 1位移电流与麦克斯韦方程组 2平面电磁波； （二）基本要求 该课程主要讲授静电场、静电场中的导体和电介质、稳恒电流的磁场、电磁感应、电磁场和电磁波、交直流电路等内容。以下按“掌握”、“理解”、“了解”三个层次来处理教学内容。 第一部分 绪论 （1学时） 1介绍本课程的教学内容、教学目的、教学方法、电磁学的发展简史、应用概况及发展前景展望。 第二部分 静电场 （13学时） 1理解库仑定律及其适用条件。 2理解场的概念、理解场强迭加原理及其物理意义；能熟练运用迭加原理计算简单、典型带电体及其组合体的电场分布。 3理解电通量的概念，理解静电场的环流定律和高斯定理的物理意义，了解它们在电磁场中的重要地位。 4掌握应用高斯定理计算电场分布条件和方法，并能熟练运用高斯定理求解有特定对称性分布的电荷所产生的电场的场强分布。 5理解引入电势概念的条件，理解电势的相对性，掌握用电势定义求空间电势分布的方法。 6理解电势迭加原理，并能熟练运用迭加原理计算简单、典型带电体及其组合体的电势分布。 7掌握电势与场强的积分关系；理解场强与电势的微分关系；了解电势梯度的物理意义。 第三部分 导体周围的静电场