工程电磁场与波
工程电磁场与波
5000+ 人选课
更新日期:2025/05/13
开课时间2025/02/17 - 2025/06/17
课程周期18 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

  本课程是电气信息类专业本科生必修的一门重要专业基础课,是电工、电子和信息技术学科的理论基础,是理解和解决工程电磁问题必需的知识储备。

  课程主要研究电磁现象和电磁过程的基本规律和分析计算方法。课程内容包括电磁场的数学物理基础、静电场、恒定电流的电场和磁场、准静态电磁场、动态电磁场与电磁波。课程内容以麦克斯韦电磁方程组为基础,教学内容由浅入深,由静态到动态,每个教学内容选配富有启发性和针对性的例题与习题,每个教学章节之后配备章节测试题,以巩固学生所学知识。通过本课程的学习,能够使学生掌握工程电磁场的基础理论和分析计算方法,为后续专业课学习提供必要的知识基础,还有利于培养学生的严谨科学思维和科研创新能力。

  课程精简提炼碎化知识点内容,形成清晰的脉络构架模块,在知识讲解基础上,增加经典解析,配备随堂测试、章节测试、结业测试,课程讨论等内容,加大学生自主学习和练习的占比,提升学生的学习积极性和主动性,解决电磁场课程内容多,学习困难的实际问题。

课程大纲
第0章 绪论
课程概况及学习的意义
第1章 电磁场的数学物理基础
1.1 矢量代数
1.2 矢量微积分
1.2.1 标量函数的梯度
1.2.2 矢量函数的散度
1.2.3 矢量函数的旋度,两个重要的定理和拉普拉斯算符
1.3 电磁场的源量和场量
1.4 电磁场的基本规律
1.4.1 电荷守恒定律、一般形式的安培环路定律
1.4.2 麦克斯韦方程组、两个零矢量恒等式、亥姆霍兹定理
第2章 静态电磁场I:静电场
2.1 静电场的基本方程及特性 &2.2.1 自由空间中的电场
2.2.2 自由空间中的电场强度
2.2.3自由空间中的电位 & 2.2.4 电场线
2.3导体和电介质
2.4电介质中的电场
2.5边值问题
2.6.1 点电荷与无限大接地导电平面系统的电场
2.6.2 电轴与无限大接地导电平面系统的电场 & 2.6.3 电轴法 & 2.6.4 点电荷与无限大介质平面系统的电场
2.6.5 点电荷与导体球系统的电场 & 2.8.1 两导体系统的电容
2.8.2 多导体系统的电荷与电位 • 部分电容
2.9t静电场能量 & 2.10 电场力
第3章 静态电磁场II:恒定电流的电场和磁场
3.1 恒定电流场的基本方程与场的特性
3.2 恒定电场与静电场的比拟•接地系统t
3.3恒定磁场的基本方程与场的特性t
3.4 自由空间中的磁场t
3.4.1基于场量B的分析
3.4.2 基于矢量磁位A的分析
t第1讲 基于矢量磁位A的分析
t第2讲 典型应用:磁偶极子场的分析
t第3讲 基于矢量磁位A的分析及标量磁位定义
3.4.3 基于标量磁位的分析
3.5 媒质中的磁场t
3.5.1媒质的磁化
3.5.2 一般形式的安培换路定律
3.5.3 不同媒质分界面上的边界条件
3.5.4 媒质场分布:基于场量H的分析,镜像法
3.6 电感t
3.7 磁场能量t
3.8 磁场力
第4章 动态电磁场I 基本理论与准静态电磁场
4.1动态电磁场的基本方程与边界条件
4.2 时谐电磁场
4.3电磁场能量坡印廷定理
4.4. 电磁位
4.5准静态电磁场t
4.5.1电准静态场与磁准静态场
4.5.2 均匀导电媒质中的电荷驰豫
4.5.3 集肤效应与透入深度
第5章 动态电磁场Ⅱ :电磁辐射与电磁波
5.1 电磁辐射
5.1.1元天线-电偶极子的电磁场
5.1.2近场与远场
5.1.3方向图-天线的方向性
5.2 理想介质中的均匀平面电磁波t
5.2.1理想介质中均匀平面波的方程及其解
5.2.2均匀平面电磁波的物理意义
5.3 均匀平面电磁波的反射和透射t
5.3.1垂直入射电磁波的反射与透射
5.3.2 驻波比与匹配
5.4 均匀平面电磁波的极化t
5.5 有损媒质中的均匀平面电磁波t
5.5.1有损媒质中均匀平面波的方程及其解
5.5.2有损媒质中均匀平面电磁波的物理意义