科技大学张璞扬教授“科技大学电磁学(非中学物理类)课程基本要求”.docVIP

中国科学技术大学电磁学（非物理类）教学基本要求（草案） 中国科学技术大学物理学院 张璞扬 总则:电磁学是普通物理系列中重要的基础课。鉴于研究对象的重大变化，必将引入新的概念、新的研究方法、新的描述方法和新的数学工具。这就要求,以学习“场”的概念和处理“场”的方法为中心，沿着“有源无旋场－无源有旋场－涡旋场－电磁场”的发展脉络，紧扣“静-动-变-波”的教学主线。在着重对电磁学基本概念、基本规律与基本方法进行阐述 开场白:教员自我介绍（包括主讲、辅导）、联系方式、课程总体安排、成绩计算等等。 绪论（1） 1、1、什么是电磁学；2、研究的对象；3、适用范围；4、重要性；5、 电磁学主要特色与历史沿革 ；6、教与学：课堂教学、课外教学相结合及其要求。 2、.简要介绍矢量分析基础知识，突出梯度、旋度、散度及斯托克斯公式和高斯公式。 真空中的静电场 (8) 1.1 电荷守恒： 1、电荷的定义； 2、电荷的特性； 3、电荷守恒定律。 1.2 库仑定律： 1、库仑定律建立的基础；2、库仑的扭称实验与电摆实验； 3、库仑定律；4、对库仑定律的几点说明：特别是点电荷的概念；5、 建立定律的归纳法简介。 1.3 叠加原理： 1、叠加原理的表述；2、叠加原理的应用：各种带电体系 对静止点电荷的作用力，首先引入电荷密度的概念；3. 各种带电体系 之间的作用力。 1.4 电场强度： 1、电场强度的定义；2、各种带电体的电场强度；3、电场 的物质性；4、计算电场的典型例子：电偶极子、线电荷、面电荷、球 面电荷；5、电场线：规定、电场线的性质。 1.5 高斯定理： 1、描叙矢量场性质的两个基本物理量：通量与环量；2、 水流量—水通量—电通量；3、高斯定理—通量定理：其物理含义，并 澄清“点电荷在高斯面”上的佯谬；4、高斯定理与库仑定律的关系；5、 应用举例：适用的对象特征（对称性好）：均匀带电的无限大薄平板、 均匀带电无限长细棒、均匀带电球的电场强度。 1.6 环路定理： 1、水流速度场的环量；2、静电场的环量；3、环路定理； 4、与库仑定律的关系 1.7 电势： 1、电势差和电势：简介零点的选择；2、电势的一般表达式：3、 E与U的微分关系；4、等势面；5、计算举例：电偶极子的电势及电场、 均匀带电薄圆盘轴线上的电势与电场、均匀带电球壳的电场与电势。 静电场中的导体和电介质（14） 2.1 物质的电性质：1物质的电性质 2电场对电荷系统的作用 2.2静电场中的导体: 1、静电感应与静电平衡;2处在静电平衡条件下导体的性质3、导体在静电场中性质的应用2.3 电容与电容器:1、孤立导体的电容2、电容器3、电容器的连接 2.4电介质：1、电介质微观模型；2、类型：有极分子与无极分子；3、极化方式：位移极化、转向极化。 2.5 极化强度矢量:1、P与极化电荷的关系 ；2P与电场E的关系 ；3、举例：被极化的均匀电介质球极化电荷分布、平板电容器极化电荷分布。 2.6 电介质中静电场的基本定理:1、高斯定理，明确其物理意义，对各向同性介质有；2、环路定理 2.7 边值关系:1、电场强度2、电位移矢量 3、电势4、电位移线折射定律。 2.8 真空中点电荷的相互作用能：1、以三个点电荷系统为例，引入点电荷系统相互作用能；2、举例：立方体晶体空间点阵相互作用能计算。 2.9 连续电荷分布的静电能：1、推导连续电荷分布静电能公式；2、讨论：；点电荷自能；与的区别与应用；以均匀带电球体为例计算静电能。 2.10 电荷体系在外电场中的静电能：1、电荷体系在外电场中的静电能；2、对点电荷系。 2.11 电场的能量和能量密度：1、平板电容器的能量分布；2、电能密度。 第三章 稳恒电流（6） 3.1 稳恒条件：1、电流密度；2、电流连续方程；3、稳恒条件。 3.2 欧姆定律：1、欧姆定律及微分形式；2、焦耳定律及微分形式；3、欧姆定律、焦耳定律的经典电子论解释；4、欧姆定律的失效问题。 3.3 电源及电动势：1、电源及其电动势2、常见的几种电源3路端电压、电动势和全电路欧姆定律4稳恒电路的特点 .4 基尔霍夫定律：1、节点、支路和回2、基尔霍夫定律支路电流法 回路电流法基尔霍夫定律 4.1 磁现象及磁场:1、磁的基本现象与磁的库仑定律2奥斯特实验——电流磁效应.2 安培定律：1、四个示零实验2、安培定律3、安培力及其应用 4.3 毕奥－萨伐尔定律：1、磁感应强度；2、毕奥一萨伐尔定律毕奥一萨伐尔定律应用举例.4 静磁场的基本定理：1、磁场的高斯定理2、安培环路定理3、磁场的几何描述 ；4两条定理与毕奥一萨