《电磁场》课程介绍与教学大纲

PAGE5《电磁场》课程简介课程编号：06054001课程名称：中文/英文电磁场/ElectromagneticField学分:2.5学时：40（实验：0上机：0课外实践：0）适用专业：电气工程及其自动化建议修读学期：第4学期开课单位：电气与信息工程学院电气工程系先修课程：高等数学、大学物理、复变函数与积分变换考核方式与成绩评定标准：闭卷考试百分制评定(期末考试卷面成绩占70%,平时成绩占30%)教材与主要参考书目：焦其祥，《电磁场与电磁波》，北京：科学出版社，2010年第2版。内容概述：中文：本门课程属于电气工程及其自动化专业的专业基础课程，通过本门课程的学习，使学生在大学物理电磁学的基础上，进一步掌握电磁场基本概念；培养学生用场的观点对电气工程中的电磁现象和电磁过程进行定性分析与判断的初步能力；了解进行定量分析的基本途径，为进一步学习和应用各种较复杂的电磁场计算方法打下基础；通过电磁场理论的逻辑推理，培养学生正确思维和严谨的科学态度。英文：ThiscoursebelongstotheprofessionalbasiccourseofElectricalEngineeringandItsAutomation.ThestudentsthroughstudyingthiscoursecanbetofurtherunderstandthebasicconceptofelectromagneticfieldonthebasisofintheCollegePhysicsofElectromagnetism.Itwillcultivatethestudents'abilitywiththepreliminaryviewofelectromagneticfieldtousequalitativeanalysisandjudgmentofelectromagneticphenomenaandelectromagneticprocessinelectricalengineering.Theknowledgeofbasicunderstandingmethodsofquantitativeanalysiscanlaythefoundationforfurtherstudyandapplicationofelectromagneticmethodinvariouscomplexcalculations.Duringthelogicanalyzingprocessofelectromagnetictheory,thestudentscouldbecultivatedwithcorrectthinkingandrigorousscientificattitude.《电磁场》教学大纲课程编号：06054001课程名称：中文/英文电磁场/ElectromagneticField学分:2.5学时：40（实验：上机：课外实践：）适用专业：电气工程及其自动化建议修读学期：第4学期开课单位：电气与信息工程学院电气工程系先修课程：高等数学、大学物理、复变函数与积分变换一、课程性质、目的与任务课程性质：本门课程属于电气工程及其自动化专业的专业基础课程，通过本门课程的学习，使学生在大学物理电磁学的基础上，进一步掌握电磁场基本概念；培养学生用场的观点对电气工程中的电磁现象和电磁过程进行定性分析与判断的初步能力；了解进行定量分析的基本途径，为进一步学习和应用各种较复杂的电磁场计算方法打下基础；通过电磁场理论的逻辑推理，培养学生正确思维和严谨的科学态度。教学目的：掌握宏观电磁场和电磁波的基本规律，学会用场的观点理解和分析计算一些基本的电磁场和电磁波问题，培养学生的科学态度和创新精神，提高分析与解决问题的能力。本课程对应毕业要求：1.3、2.2、4.1。二、教学内容及学时分配本课程总学时数为40学时，其中理论教学为40学时，实验教学为0学时；课程教学共有8章，具体内容及学时安排等如下表所示：课程内容教学要求重点（☆）难点（△）学时安排实验学时上机学时备注1.矢量分析与场论（数学基础）1.1矢量分析与坐标系A△1讲授1.2场论：梯度、通量和散度、散度定理、环量和旋度、斯托克斯公式A☆2讲授1.3无散场与无旋场的位函数A☆0.5讲授1.4亥姆霍兹定理B0.5讲授2．电磁场基本方程（物理基础）2.1场源与场量B0.5讲授2.2电磁场中媒质的性能参数B0.5讲授2.3电磁感应定律，全电流定律，麦克斯韦第方程组A☆△1讲授3.静电场3.1静电场的基本方程与特性（电场强度，电位，根据给定的电荷分布计算电场）A☆2讲授3.2电场中的导体A☆1讲授3.3分界面上的衔接条件A☆1讲授3.4泊松方程和拉普拉斯方程，边值问题（方程和边界条件列写、积分法和分离变量法求解），边值问题的数值求解（有限差分法）A☆△2讲授3.5解的唯一性定理B1讲授3.6镜像法（电荷对导体平面的镜像，电荷对两种介质分界面的镜像）C△1讲授3.7电轴法B△1讲授3.8电容、部分电容和工作电容A☆1讲授3.9电场能量及其分布，电场力及其计算A☆△2讲授4.恒定电场4.1欧姆定律微分形式，焦耳定律微分形式A1讲授4.2导电媒质中恒定电场的基本方程，分界面上的衔接条件，边值问题A☆2讲授4.3导电媒质中恒定电场与介质中静电场的比拟B△1讲授4.4电导与部分电导的概念B1讲授4.5接地电阻及其计算A△1

讲授5.恒定磁场5.1恒定磁场的基本方程与特性（磁感应强度，根据电流分布计算磁场）A☆1讲授5.2磁矢位，交界面上的衔接条件A△1讲授5.3磁场的泊松方程，拉普拉斯方程，边界条件A☆1讲授5.4标量磁位及其应用A△1讲授5.5磁场的镜象法B1讲授5.6电感（自感和互感的计算）A☆2讲授5.7磁场能量及其分布，磁场力及其计算A☆1讲授6.时变电磁场6.1时变电磁场的基本方程，边界衔接条件A☆1讲授6.2电磁能量传播定理——坡印亭定理A☆1讲授6.3动态位，达朗贝尔方程及其解，似稳场概念C△1讲授6.4正弦电磁场的方程组，坡印亭定理、动态位、达朗贝尔方程的复数形式B△1讲授7.准静态场7.1电准静态场，磁准静态场A1讲授7.2集肤效应，涡流效应，导体的交流内阻抗A☆1讲授7.3电磁屏蔽B△1讲授8.电磁波的传播8.1波的传输规律（波动方程、波速与波阻抗）A☆△2讲授8.2双导体传输线A☆1讲授（教学基本要求：A-掌握；B-熟悉；C-了解）三、建议实验（上机）项目及学时分配无四、教学方法与教学手段采用多媒体教学课件进行课堂教学。课程教学以课堂讲授为主，结合课堂练习、作业及专题报告等共同实施。以现代先进的多媒体技术为主，结合传统的板书教学方法，并穿插必要的视频教学内容。五、考核方式与成绩评定标准课程采用闭卷考核方式，采用百分制评定。课程考核成绩采用平时成绩+期终考试成绩相结合的方式，平时成绩占课程考核成绩的2%，平时成绩考核采用考勤、作业、课堂提问、实验和报告相结合的方式；期终成绩占课程考核成绩的80%。六、教材与主要参考书目1.孙敏，《工程电磁场基础》，科学出版社，2001年2.倪光正，《工程电磁场原理》，高等教育出版社，2002年3.冯慈章、马西奎，《工程电磁场导论》，高等教育出版社，2000年4.马西奎，《电磁场重点难点及典型题精解》，西安交通大学出版社，2002年5.谢处方、饶克谨，《电磁场与电磁波》