电磁场与电磁波-南方医科大学.doc

南方医科大学本科专业教学大纲 电磁场与电磁波 Electromagnetic Fields Magnetic Waves 适用专业：电子信息工程专业 影像工程专业 执笔人： 刘国庆 审定人： 李伟鹏 学院负责人：陈武凡 南方医科大学教务处 二○○六年十二月 课程编码：B030015 一、课程简介 本课程是电子信息工程专业的专选课程，它使学生在大学物理电磁学的基础上,进一步掌握宏观电磁场的基本规律，并结合本专业实际方向，介绍其技术应用的基本知识，培养学生用场的观点对电器或通信工程中的电磁现象和电磁过程进行定性分析和判断的能力，为进一步学习和应用各种较复杂的电磁场计算方法打下基础。通过电磁场理论的逻辑推理，培养学生正确思维和严谨的科学态度。这不仅为后续专业课程的学习奠定必要的理论基础，同时也培养学生分析和解决工程实际问题的能力。 本课程共54个学时，3个学分。其先修课程是大学物理学。 Electromagnetic Fields Magnetic Waves is the further course of college physics. Students are supposed to further understand basic principles of Electromagnetic Fields and acquire the ability to analyze Electromagnetic Fields and gain a sound foundation for complicated calculation methods for Electromagnetic Fields. Scientific thinking and diligent attitude should be cultivated during this course. The supporting course is college physics. Teaching contents and time distributionTotal class-hour: 54Theoretical teaching: 3 二、教学内容与要求 第一章 矢量分析 【教学内容】 1-1 标量与矢量 1-2 矢量的代数运算 1-3 矢量的标积 1-4 矢量的矢积 1-5 标量场的方向导数与梯度 1-6 矢量场的通量.散度与高斯定理 1-7 矢量场的环量.c旋度与斯托克斯定理 1-8 无散场与无旋场 1-9 格林定理 1-10 矢量场的唯一性定理 1-11 亥姆霍兹定理 1-12 正交曲面坐标系 【教学要求】 1、掌握矢量概念；矢量的5种基本代数运算（加法、减法、比例、点积、叉积）、矢量的直角坐标表示法。 2、掌握单位矢量的微分运算；理解一般矢量的微积分运算，掌握梯度、散度、旋度的物理意义及直角坐标下的表示法和运算；理解梯度、散度、旋度在任意坐标系的表示法 3、理解高斯定理、斯托克斯定理、格林定理和亥姆霍兹定理，了解一般正交坐标系的互换表达式。 第二章 宏观电磁场的基本规律 【教学内容】 2-1 电场强度.c电通及电力线 2-2 真空中的静电场方程1 2-3 电位与等位面 2-4 介质极化 2-5 介质中的静电场方程 2-6 两种介质的边界条件 2-7 介质与导体的边界条件 2-8 电容与部分电容 2-9 电场能量 2-10 电场力 【教学要求】 1、理解电磁场中的基本物理量（包括电荷、电场强度、电极化强度、电位移矢量、电流密度、磁场强度、磁感应强度、磁化强度等） 2、理解电磁场基本规律。掌握高斯定理，安培环路定理的适用范围和利用它们求解电场、磁场的方法。 3、理解麦克斯韦方程组的微分形式和积分形式。理解各种条件下的电磁场边值条件。 第三章 静电场及其边值问题的解法 【教学内容】 3-1 电位微分方程 3-2 电位微分方程解的唯一性 3-3 镜像法 3-4 直角坐标中的分离变量法 3-5 圆柱坐标中的分离变量法 3-6 圆球坐标中的分离变量法 【教学要求】 1、掌握电位和电位差的概念， 理解静电场的基本方程，会正确使用静电场的边界条件。 2、理解泊松方程、拉普拉斯方程和静电场的唯一性定理，熟悉镜像法和分离变量法解静电场的步骤。 3、理解差分法解静电场的步骤。了解矩量法的概念。 第四章 恒定电场与恒定磁场。 【教学内容】 4-1 电流及电流密度 4-2 电动势 4-3 电流连续性原理 4-4 恒定电流场的边界条件 4-5 恒定电流场的能量损耗 4-6 恒定电流场与静电场比拟 【教学要求】 1、理解恒定电场和磁场的的基本方程和边界条件。 2、理解矢量磁位的概念和定义，了解库仑规范。 3、