《電磁場與電磁波》課程大綱

1、課程編號：041207電磁場與電磁波（Electromagnetic Fields and Electromagnetic Waves）課程教學(xué)大綱48學(xué)時 3學(xué)分一、課程的性質(zhì)、目的及任務(wù)電磁場與電磁波是一門理論性較強的專業(yè)基礎(chǔ)課。通過本課程的學(xué)習，使學(xué)生進一步熟悉宏觀電磁場的基本性質(zhì)和基本規(guī)律，對實際中的電磁現(xiàn)象和電波傳播過程，能應(yīng)用場的觀點和理論進行初步分析和解釋，對一些對稱的場分布能進行定量計算。為學(xué)習專業(yè)課或進一步研究電磁場理論，打下必要的理論基礎(chǔ)。 二、適用專業(yè)本大綱適用于信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)、電氣工程與自動化專業(yè)使用。三、先修課程高等數(shù)學(xué)，矢量分析與場論，大學(xué)物理。四、課程的

2、基本要求通過本課程的學(xué)習，學(xué)生應(yīng)達到下列基本要求：(一) 理解重要物理量：電場強度和電位移、電位、電流密度、磁感應(yīng)強度和磁場強度、矢量磁位、坡印亭矢量等的意義。深入理解電磁場的重要性質(zhì)與規(guī)律積分形式和微分形式的電磁場方程組，特別是麥克斯韋方程組的意義。(二) 能應(yīng)用高斯通量定理、安培環(huán)路定理的積分形式計算電磁場。(三) 理解電磁場與電磁波能量的分布及傳輸特性。(四) 掌握平面電磁波在理想介質(zhì)及導(dǎo)電媒質(zhì)中傳播的基本規(guī)律。五、課程的教學(xué)內(nèi)容(一)課堂講授的教學(xué)內(nèi)容1. 緒論 矢量分析與場論，三種常用的坐標系。 2. 靜電場 電場強度、電位。已知電荷分布計算電場。靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)、極化強度、電

3、位移、 高斯通量定理。電偶極子的電場。靜電場的有源和無旋性。分界面上的邊界條件。靜電場的泊松方程和拉普拉斯方程。電容、 電場能量及分布。 3. 恒定電場 電流密度，歐姆定律的微分形式。恒定電流的連續(xù)性。導(dǎo)電媒質(zhì)中恒定電場的基本方程，分 界面上的邊界條件。恒定電場與靜電場的相似性。電導(dǎo)，接地電阻及其計算。焦爾定律的微分形式。4. 恒定磁場 磁感應(yīng)強度。已知電流分布計算磁場。磁通連續(xù)性原理。物質(zhì)的磁化、磁化強度。磁偶極子的磁場。磁場強度、安培環(huán)路定理。恒定磁場的無散和有旋性、邊界條件、矢量磁位。電感及計算，磁場能量分布。 5. 時變電磁場 位移電流的假說。電流的連續(xù)性。安培環(huán)路定理的推廣，麥克斯韋

4、第一方程。法拉第電磁感應(yīng)定律及推廣，麥克斯韋第二方程。麥克斯韋方程組。坡印亭矢量及其通量，坡印亭矢量的物理意義。 6. 平面電磁波 理想介質(zhì)中的平面波、波的極化、波阻抗。波的反射與折射。導(dǎo)電媒質(zhì)中的平面波、波的衰減與透入深度。趨膚效應(yīng)。(二)課堂討論的教學(xué)內(nèi)容1靜態(tài)電磁場分析法2動態(tài)電磁場分析法六、學(xué)時分配表內(nèi) 容講課課堂討論錄像課實驗實習上機小計（一）44（二）1010（三）66（四）8210（五）88（六）8210合 計44448七、主要參考書1謝處方.電磁場與電磁波.高等教育出版社，19992畢德顯.電磁場理論. 高等教育出版社，3馮慈璋.電磁場.高等教育出版社4. Kraus, Fleisch.Electromagnetics with Applications.清華大學(xué)出版社，McGraw-Hill八、考核方式平時成績（包括作業(yè)和測驗等）為30，期末成績?yōu)?/p>