《電磁學(xué)》課程教學(xué)大綱

1、電磁學(xué) Electromagnetism 一、課程基本情況課程類別：學(xué)科基礎(chǔ)課課程學(xué)分：4學(xué)分課程總學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí),其中講課：54學(xué)時(shí)；習(xí)題：10學(xué)時(shí)課程性質(zhì)：必修開(kāi)課學(xué)期：第3學(xué)期先修課程：高等數(shù)學(xué)，力學(xué)適用專業(yè)：應(yīng)用物理學(xué)、物理學(xué)、光信息科學(xué)與技術(shù)及相關(guān)專業(yè)本科生教 材：電磁學(xué).高等教育出版社；梁燦彬主編.2004.5（第2版）開(kāi)課單位：物理與光電工程學(xué)院二、課程性質(zhì)、教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)電磁學(xué)是物理類本科生必修學(xué)科基礎(chǔ)課，通過(guò)電磁學(xué)學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握靜電場(chǎng)、靜磁場(chǎng)的基本規(guī)律及其應(yīng)用，理解電磁場(chǎng)與物質(zhì)的相互作用特點(diǎn)和規(guī)律，掌握電磁感應(yīng)現(xiàn)象及暫態(tài)過(guò)程規(guī)律，了解交流電路的基本知識(shí)，以便為后續(xù)相關(guān)課程的

2、學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。三、教學(xué)內(nèi)容和要求 （帶有*號(hào)部分可略去不講。）1靜電場(chǎng)的基本規(guī)律（10學(xué)時(shí)）（1） 掌握電荷概念； 掌握庫(kù)侖定律； 掌握靜電場(chǎng)及其計(jì)算； 掌握電位概念。（2） 熟悉電位與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系。（3） 理解高斯定理； 理解電力線。 重點(diǎn)：靜電場(chǎng)的計(jì)算；高斯定理在電場(chǎng)計(jì)算中的應(yīng)用；電位的計(jì)算。難點(diǎn)：電場(chǎng)和電位的疊加原理。2導(dǎo)體周圍的靜電場(chǎng)（6學(xué)時(shí)）（1） 掌握靜電場(chǎng)中導(dǎo)體靜電平衡的條件和特征。 （2） 熟悉電容器及其電容的計(jì)算。（3） 理解靜電屏蔽； 理解帶電體系的靜電能。（4） 了解靜電平衡問(wèn)題處理方法和靜電演示儀。重點(diǎn)：靜電場(chǎng)中導(dǎo)體靜電平衡的條件和特征。難點(diǎn)：靜電平衡問(wèn)題處理方法。3

3、靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)（8學(xué)時(shí)）（1） 掌握電位移矢量D和有介質(zhì)時(shí)的高斯定理；（2） 熟悉偶極子。（3） 理解電介質(zhì)的極化； 理解極化電荷； 理解有介質(zhì)時(shí)的靜電場(chǎng)方程及邊界條件； 理解電場(chǎng)的能量；重點(diǎn)：電位移矢量D的引入和有介質(zhì)時(shí)的高斯定理的應(yīng)用。難點(diǎn)：有介質(zhì)時(shí)的電場(chǎng)和極化電荷的計(jì)算。4恒定電流和電路（6學(xué)時(shí)）（1） 掌握歐姆定律、焦耳定律。（2） 熟悉電流、恒定電流； 熟悉電流、電壓和電阻的測(cè)量。 （3） 理解直流電路； 理解電阻的串、并聯(lián)； 理解電源和電動(dòng)勢(shì)。 （4） 了解基爾霍夫方程組 *了解二端網(wǎng)絡(luò)理論（自學(xué)） *了解接觸電位差，溫差電現(xiàn)象及應(yīng)用 *了解液體導(dǎo)電和氣體導(dǎo)電重點(diǎn)：歐姆定律的應(yīng)用

4、，電源和電動(dòng)勢(shì)。難點(diǎn)：基爾霍夫方程組。5穩(wěn)恒電流的磁場(chǎng)（10學(xué)時(shí)）（1） 掌握畢奧薩伐爾定律； 掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度及其計(jì)算； 掌握帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。（2） 熟悉磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的作用規(guī)律； 熟悉閉合電流磁矩。（3） 理解磁感應(yīng)線，運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力； 理解磁通量，磁場(chǎng)中的高斯定理； 理解安培環(huán)路定理。 （4） 了解電流的單位安培定義。重點(diǎn)：利用畢奧薩伐爾定律和安培環(huán)路定理計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度。難點(diǎn)：安培環(huán)路定理適用條件。6電磁感應(yīng)與暫態(tài)過(guò)程（10學(xué)時(shí)）（1） 掌握法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律。（2） 熟悉自感和互感。（3） 理解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)； 理解RL電路的暫態(tài)過(guò)程； 理解RC電路的

5、暫態(tài)過(guò)程； 理解磁能。（4） 了解渦電流的應(yīng)用與危害； 了解RLC電路的暫態(tài)過(guò)程。 重點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律及其應(yīng)用。難點(diǎn)：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)。7磁介質(zhì)（6學(xué)時(shí)）（1） 掌握有磁介質(zhì)存在時(shí)靜磁場(chǎng)的基本規(guī)律。（2） 熟悉極化強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度。（3） 理解磁場(chǎng)的能量。 （4） 了解順磁性與抗磁性。（5） 初步了解鐵磁性起因與鐵磁質(zhì)； *初步了解磁荷觀點(diǎn)； *初步了解磁路及其計(jì)算。 重點(diǎn)：磁場(chǎng)強(qiáng)度的引入和有磁介質(zhì)存在時(shí)的安培環(huán)路定理。難點(diǎn)：有介質(zhì)時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁化電流的計(jì)算。8交流電路（6學(xué)時(shí)）（1） 掌握復(fù)阻抗概念。（2） 熟悉交流電概念； 熟悉復(fù)數(shù)法與矢量法； 熟悉交流電路定律的復(fù)

6、數(shù)形式。 （3） 理解三種理想元件的電壓與電流的關(guān)系； 理解變壓器原理。 （4） 了解功率和功率因數(shù)。（5） 初步了解諧振現(xiàn)象。重點(diǎn)：復(fù)阻抗及三種理想元件的電壓與電流的關(guān)系。難點(diǎn)：交流電路定律的復(fù)數(shù)形式。9電磁場(chǎng)和電磁波（2學(xué)時(shí)）（1） 熟悉麥克斯韋方程組。（2） 理解位移電流概念。 （3） 了解平面電磁波及其特點(diǎn)。（4） *初步了解偶極子的輻射場(chǎng)，電磁波譜重點(diǎn)：位移電流概念和麥克斯韋方程組。難點(diǎn)：平面電磁波。四、課程考核 （1）作業(yè)和報(bào)告：作業(yè)：12 次（2）考核方式：（閉卷考試）（3）總評(píng)成績(jī)計(jì)算方式：（平時(shí)成績(jī)、期中考試成績(jī)和期末考試成績(jī)等綜合計(jì)算）（4）是否使用多媒體：是（5）其他：1、由于電磁學(xué)應(yīng)用面廣泛，該大綱可應(yīng)用于其它對(duì)電磁學(xué)有較高要求的專業(yè)。2、由于電磁學(xué)及其應(yīng)用處于快速發(fā)展中，可根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇一部分新教學(xué)內(nèi)容講解。3、習(xí)題課最好穿插在講課過(guò)程中。五、參考書目1、電磁學(xué)，高等教育出版社； 趙凱華 陳熙謀編，200