2017版060232006電磁場(chǎng)教學(xué)大綱梅鐵民

《電磁場(chǎng)》課程教課綱領(lǐng)課程編碼：060232006課程英文名稱：Electromagneticfield課程總學(xué)時(shí)：48授課：48實(shí)驗(yàn)：0上機(jī)：0合用專業(yè)：測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)綱領(lǐng)編寫（訂正）時(shí)間：2017.11一、綱領(lǐng)使用說明（一）課程的地位及教課目的本課程是測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。這一課程為學(xué)習(xí)專業(yè)課程準(zhǔn)備了必需的基礎(chǔ)知識(shí)。經(jīng)過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)從整體上掌握電磁場(chǎng)的基本觀點(diǎn)、基本理論和基本剖析方法，認(rèn)識(shí)電磁場(chǎng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域及其原理。訓(xùn)練剖析問題、概括問題的科學(xué)方法，培育用數(shù)學(xué)工具分析問題，解決問題的能力。為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下優(yōu)秀基礎(chǔ)。同時(shí)本課程還擔(dān)當(dāng)著素質(zhì)教育和工程教育的基本職責(zé)。（二）知識(shí)、能力及技術(shù)方面的基本要求本課程在一般物理和工程數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上，主要研究電磁場(chǎng)與電磁波的基本屬性，運(yùn)動(dòng)規(guī)律，與物質(zhì)的互相作用及其應(yīng)用等。包含電磁場(chǎng)的數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)、電磁場(chǎng)中的基本物理量和基本實(shí)驗(yàn)定律、靜電場(chǎng)剖析、穩(wěn)恒磁場(chǎng)、時(shí)變電磁場(chǎng)、平面電磁波等部分。使學(xué)生掌握電場(chǎng)、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)，以及電磁場(chǎng)互相作用互相轉(zhuǎn)變的規(guī)律；電磁場(chǎng)與物質(zhì)的互相作用規(guī)律；電磁波的產(chǎn)生及其在介質(zhì)、導(dǎo)體和空間的流傳規(guī)律。著重電磁場(chǎng)的基本理論與工程應(yīng)用的聯(lián)合，加強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)質(zhì)問題的能力。（三）實(shí)行說明電磁場(chǎng)與我們現(xiàn)代生活息息有關(guān)，電磁應(yīng)用例子觸手可及。在課程講解過程中要著重理論聯(lián)系實(shí)質(zhì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。理論講解與習(xí)題課交替進(jìn)行，培育學(xué)生解決實(shí)質(zhì)問題的能力。（四）對(duì)先修課的要求《大學(xué)物理》，《高等數(shù)學(xué)》（微積分，偏微分方程，曲線積分，曲面積分）（五）對(duì)習(xí)題課、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的要求。每次課起碼留一道作業(yè)題。每一章起碼安排一次習(xí)題課。對(duì)要點(diǎn)、難點(diǎn)章節(jié)進(jìn)行加強(qiáng)，幫助學(xué)生消化和穩(wěn)固所學(xué)知識(shí)。（六）課程查核方式．查核方式：考試．查核目標(biāo)：查核學(xué)生對(duì)電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)知識(shí)的掌握狀況，同時(shí)查核學(xué)生的剖析問題、解決問題的能力。．成績(jī)構(gòu)成：本課程的總成績(jī)由兩部分構(gòu)成：平常成績(jī)（包含作業(yè)、小測(cè)試、發(fā)問、階段總結(jié)等）占20%-30%，期末理論考試成績(jī)占70%-80%。（七）參照書目《工程電磁場(chǎng)與電磁波基礎(chǔ)》，張惠娟、楊文榮、李玲玲等編著，機(jī)械工業(yè)第一版社，2010?！豆こ屉姶艌?chǎng)導(dǎo)論》，馮慈璋、馬西奎編著，高等教育第一版社，2000?！峨姶艌?chǎng)與電磁波》，謝處方、趙家升主編，高等教育第一版社，2006。二、中文綱要電磁場(chǎng)是研究靜電場(chǎng)、恒定電場(chǎng)、恒定磁場(chǎng)、時(shí)變電磁場(chǎng)基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及它們與物質(zhì)互相作用規(guī)律的理論。庫倫定律、歐姆定律、安培力定律、法拉第電磁感覺定律以及位移電流假說確立了電磁場(chǎng)理論的基礎(chǔ)。成立在實(shí)驗(yàn)定律和假說基礎(chǔ)上的麥克斯韋方程是電磁場(chǎng)理論的精華。矢量剖析與微積分是研究電磁場(chǎng)的有效手段。經(jīng)過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電磁運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，為更好地理解電磁量丈量、儀器電磁擾亂與防備等的基來源理確立基礎(chǔ)，同時(shí)培育學(xué)生優(yōu)秀的科學(xué)修養(yǎng)。三、課程學(xué)時(shí)分派表序號(hào)教課內(nèi)容學(xué)時(shí)授課實(shí)驗(yàn)上機(jī)1電磁場(chǎng)的數(shù)學(xué)與物理基礎(chǔ)知識(shí)10101.1場(chǎng)觀點(diǎn)，矢量剖析，正交曲面坐標(biāo)系221.2標(biāo)量場(chǎng)的方導(dǎo)游數(shù)與梯度221.3矢量場(chǎng)的通量，散度，高斯散度定理221.4矢量場(chǎng)的環(huán)量，旋度，斯托克斯定理221.5與梯度、散度、旋度有關(guān)的定理，習(xí)題222靜電場(chǎng)10102.1庫侖定律與電場(chǎng)強(qiáng)度，電位，靜電場(chǎng)的環(huán)路定22理2.2真空中靜電場(chǎng)高斯定理，靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體，電22偶極子2.3電介質(zhì)的極化，電位移矢量，電介質(zhì)中高斯通22量定理2.4電介質(zhì)分界面連接條件，靜電場(chǎng)基本方程222.5習(xí)題223恒定電場(chǎng)663.1電流與電流密度，微分形式歐姆定律、焦耳定22律，超導(dǎo)電性，恒定電場(chǎng)的無旋性3.2電流連續(xù)性方程,導(dǎo)電媒質(zhì)分界面連接條件，22恒定電場(chǎng)基本方程3.3習(xí)題224恒定磁場(chǎng)10104.1安培力定律與磁感覺強(qiáng)度，洛倫茲力224.2磁通和磁通連續(xù)性定理224.3安培環(huán)路定律，磁偶極子，磁介質(zhì)的磁化，磁22場(chǎng)強(qiáng)度4.4磁介質(zhì)分界面連接條件，恒定磁場(chǎng)基本方程224.5習(xí)題225時(shí)變電磁場(chǎng)885.1法拉第電磁感覺定律225.2位移電流，全電流定律，麥克斯韋方程225.3電磁場(chǎng)顛簸方程，電磁波，坡印廷矢量225.4習(xí)題226正弦平面電磁波的流傳446.1正弦平面電磁波在電介質(zhì)中的流傳226.2正弦平面電磁波在導(dǎo)體中的流傳22共計(jì)4848四、教課內(nèi)容及基本要求第1部分電磁場(chǎng)的數(shù)學(xué)與物理基礎(chǔ)知識(shí)總學(xué)時(shí)(單位：學(xué)時(shí)):10授課:10實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0詳細(xì)內(nèi)容:場(chǎng)的觀點(diǎn)，矢量運(yùn)算，正交曲面坐標(biāo)系；梯度、散度、旋度；矢量場(chǎng)斯托克斯定理；矢量場(chǎng)的高斯定理。重點(diǎn)：梯度、散度、旋度；矢量場(chǎng)斯托克斯定理；矢量場(chǎng)的高斯定理。難點(diǎn)：矢量場(chǎng)斯托克斯定理；矢量場(chǎng)的高斯定理。習(xí)題:教材相應(yīng)章節(jié)適入選擇。第2部分靜電場(chǎng)總學(xué)時(shí)(單位：學(xué)時(shí)):10授課:10實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0詳細(xì)內(nèi)容:庫倫定律；電場(chǎng)強(qiáng)度、電位觀點(diǎn)；靜電場(chǎng)高斯定理，斯托克斯定理，電介質(zhì)中的靜電場(chǎng)及靜電場(chǎng)在電介質(zhì)分界面上連接條件。擁有必定對(duì)稱性的靜電場(chǎng)的剖析計(jì)算（球、柱、面對(duì)稱性場(chǎng)，如帶電球、同軸電纜、平板電容器等）。重點(diǎn):靜電場(chǎng)的基本方程（微分形式、積分形式）難點(diǎn):靈巧應(yīng)用靜電場(chǎng)高斯定理，斯托克斯定理，分界面上連接條件。習(xí)題:教材相應(yīng)章節(jié)適入選擇第3部分恒定電場(chǎng)總學(xué)時(shí)(單位：學(xué)時(shí)):6授課:6實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0詳細(xì)內(nèi)容:微分形式的歐姆定律、焦耳定律，電源電動(dòng)勢(shì)、局外場(chǎng)強(qiáng)與恒定電場(chǎng)的無旋性，電流連續(xù)性方程，恒定電場(chǎng)的基本方程及導(dǎo)體分界面上連接條件，電導(dǎo)與電阻。重點(diǎn):恒定電場(chǎng)的基本方程。難點(diǎn):靈巧運(yùn)用恒定電場(chǎng)基本方程剖析解決實(shí)質(zhì)問題。習(xí)題:教材相應(yīng)章節(jié)適入選擇第4部分恒定磁場(chǎng)總學(xué)時(shí)(單位：學(xué)時(shí)):10授課:10實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0詳細(xì)內(nèi)容:安培力定律、磁感覺強(qiáng)度（比奧-薩伐爾定律）、磁介質(zhì)的磁化、恒定磁場(chǎng)的基本方程及磁介質(zhì)分界面上連接條件。重點(diǎn):恒定磁場(chǎng)的基本方程及磁介質(zhì)分界面上連接條件。難點(diǎn):各樣磁場(chǎng)計(jì)算問題。習(xí)題:教材相應(yīng)章節(jié)適入選擇第5部分時(shí)變電磁場(chǎng)總學(xué)時(shí)(單位：學(xué)時(shí)):8授課:8實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0詳細(xì)內(nèi)容：法拉第電磁感覺定律、位移電流與全電流定律、時(shí)變電磁場(chǎng)連接條件、電磁場(chǎng)的麥克斯韋方程、電磁顛簸方程、電磁波、坡印亭定理。重點(diǎn):法拉第電磁感覺定律、麥克斯韋方程組難點(diǎn):應(yīng)用電磁感覺定律解決實(shí)質(zhì)問題習(xí)題:教材相應(yīng)章節(jié)適入選擇第6部分正弦平面電磁波的流傳總學(xué)時(shí)(單位：學(xué)時(shí)):4授課:4實(shí)驗(yàn):0上