《电磁场》课程教学大纲定稿.docVIP

《》课程教学大纲 课程英文名称：Electromagnetic Fields and Electromagnetic Waves 课程代码：081200112 课程性质：学科基础课 适用专业：电气工程及其自动化 总学时数： 30 　 其中　讲课学时：30　实验学时： 0　总学分数：2 编写人： 马文跃 审核人：黄卫平 一、课程简介 （一）课程性质及其在课程体系中的地位 电磁场与电磁波是电气、电力专业的理论基础，是电气、电力专业本科学生的知识结构中重要组成部分。本课程使学生掌握电磁场的有关定理、定律、麦克斯韦方程等的物理意义及数学表达式。使学生熟悉一些重要的电磁场问题的数学模型（如波动方程、拉氏方程等）的建立过程以及分析方法。培养学生正确的思维方法和分析问题的能力，使学生学会用场的观点去观察、分析和计算一些简单、典型的场的问题。为后续课程打下坚实的理论基础。一切电现象，都会产生电磁场。因此，在各国的理工科大学中，《电磁场》都是电气、电力等专业的专业基础课，课程理论性、系统性很强，逻辑严谨，学习它不仅可以获得场和波的理论，而且有助于培养正确的思维方法和分析问题的能力。 “电磁场”还是多种学科的交叉点，它不仅是强电、弱电、电磁兼容的理论基础，而且各种现代通信方式以及电视、雷达等各种专门学科，都是以电磁波携带信息的方式来实现的。电工技术中的一些共同性的电磁现象和电磁过程，都能应用场的观点进行分析和计算。广泛应用的超小超薄的大规模集成电路更是充满了电磁场的问题。由于“电磁场”是众多学科的理论基础，从而成为相关专业课程建设的一个非常重要的环节。 （二）课程教学目标（学生通过该课程的学习，在知识、能力、素质、技能等方面应达到的目标） （1）内容方面，应使学生牢固掌握矢量运算，梯度、散度和旋度概念，高斯公式和斯托克司公式；掌握恒定和时变电磁场的麦克斯韦方程组、泊松方程、电磁波的波动方程等；掌握分离变量法、镜像法、有界空间中电磁波的求解方法等；理解电磁场的矢势brvbar;和标势、规范变换、规范不变性、库仑规范、洛仑兹规范、时变平面电磁波、推迟势、电磁辐射、截止频率和谐振频率等概念。 （2）能力方面，应使学生学会和掌握如何通过数学方法求解一些基本和实际问题，对结果给予物理解释的科学研究方法；使学生在运算能力和抽象思维能力方面受到初步而又严格的训练；培养学生解决和研究问题的能力，培养学生严谨的科学学风。 （3）方法方面，着重物理概念、基本规律和基本问题的解释和阐述，注意本课程与大学物理电磁学的衔接，以及与后继课程联系，注重解决常见基本问题和实际问题。在帮助学生打下坚实基础的前提下，坚持教学内容与现代科学技术接轨，使现代科学技术的成果渗透到本课程内容之中，提高学生的兴趣，拓宽学生的知识面。 通过本课程的学习，使学生牢固掌握电磁场与电磁波方面的基本概念、基本理论及主要分析方法，具有基本的电磁问题解题能力，对天线理论也要有一定的了解。为以后现代通信技术的学习与应用打下良好的基础。 （三）课程教学的总体要求 通过本课程的学习，使学生牢固掌握电磁场与电磁波方面的基本概念、基本理论及主要分析方法，具有基本的电磁问题解题能力，对天线理论也要有一定的了解。为以后现代通信技术的学习与应用打下良好的基础。 （四）课程基本内容概述 本课程包括电磁场与电磁波两大部分。电磁场部分是在《电磁学》课程的基础上，运用矢量分析的方法，描述静电场和恒定磁场的基本物理概念，在总结基本实验定律的基础上给出电磁场的基本规律，研究静态场的解题方法。电磁波部分主要是介绍有关电磁波在各种介质中的传播规律及天线的基本理论， （五）先修课程及后续课程 先修课程：大学物理、高等数学与工程数学(包括矢量分析,场论和数理方程等) 二、课程教学总体安排 （一）学时分配建议表 学时分配建议表??????????????????? 课? 程? 内? 容 教? 学? 环? 节 讲 课 习题课 实 验 设 计 第一章 矢量分析? 4? ? ? ? 第二章?静电场 6 ? ? ? 第三章 恒定电流的电场和磁场? 6 ? ? ? 第四章 静态场的解 4 第五章 时变电磁场 6 第六章 平面电磁波 4 总计（学时） 30? ? ? ? （二）推荐教材及参考书目（按照编者、书名、出版社、出版日期顺序列出） 1、教材 王家礼 朱满座 电磁场与电磁波 西安电子科技大学出版社 2009 参考书目 焦其祥.电磁场与电磁波 . 北京：科学出版社, 2004 焦其祥.电磁场与电磁波习题精解 . 北京：科学出版社, 2004 毕德显. 电磁场理论 . 北京：电子工业出版社 . 1985 焦其