電磁場(chǎng)理論課電子教案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上電磁場(chǎng)理論教案【首頁】課程名稱電磁場(chǎng)理論授課專業(yè)信息科學(xué)與技術(shù)人才培養(yǎng)基地班年級(jí)2005課程編號(hào)修課人數(shù)30課程類型必修課校級(jí)公共課（ ）；基礎(chǔ)或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課（ ）；專業(yè)課（ ）選修課限選課（ ）；任選課（ ）授課方式課堂講授（ ）；實(shí)踐課（ ）考核方式考試（ ）；考查（ ）課程教學(xué)總學(xué)時(shí)數(shù)72 學(xué)時(shí)學(xué)分?jǐn)?shù)4 學(xué)分學(xué)時(shí)分配課堂講授 72 學(xué)時(shí)； 實(shí)踐課 學(xué)時(shí)教材名稱電磁場(chǎng)與電磁波作 者許福永, 趙克玉出版社及出版時(shí)間科學(xué)出版社2006年指定參考書電磁場(chǎng)與微波技術(shù)Engineering Electromagnetics工程電磁場(chǎng)（英文版·原書第6版）電磁場(chǎng)與電磁

2、波 (第3版)電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)電磁場(chǎng)與電磁波理論基礎(chǔ)作者陳孟堯, 許福永,趙克玉 編(美)威廉 H. 哈伊特(William H. Hayt,Jr.)約翰 A.比克(John A. Buck)著謝處方, 饒克謹(jǐn)編趙家升, 袁敬閎修訂王薔，李國(guó)定，龔克 編陳乃云, 魏東北,李一玫 編出版社及出版時(shí)間高等教育出版社1989年Mc Graw Hill Education機(jī)械工業(yè)出版社2002年5月高等教育出版社1999年6月清華大學(xué)出版社2001年2月中國(guó)鐵道出版社2001年8月授課教師梅中磊職稱副教授系電子信息科學(xué)與技術(shù)系授課時(shí)間2007年9月3日至2007年1月 日教 案【理、工科】周 次第 1

3、周，第 1 次課備 注章 節(jié)名 稱緒論；第一章 矢量分析 §1.1 矢量的代數(shù)運(yùn)算；§1.2 標(biāo)量場(chǎng)的梯度、矢量場(chǎng)的散度與旋度；§1.3 矢量積分定理授課方式理論課（ ）；實(shí)驗(yàn)課（ ）；實(shí)習(xí)（ ）教 學(xué)時(shí) 數(shù)2 學(xué)時(shí)教學(xué)目的及要求了解電磁理論的發(fā)展簡(jiǎn)史及其啟示、電磁場(chǎng)理論課程的主要內(nèi)容及其學(xué)習(xí)方法、教學(xué)及考核方法；要求熟練掌握矢量的代數(shù)運(yùn)算、直角坐標(biāo)系中標(biāo)量場(chǎng)的梯度與拉普拉辛、矢量場(chǎng)的散度與旋度；理解矢量場(chǎng)的通量與環(huán)量以及三個(gè)常用矢量積分定理和亥姆霍茲定理。教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要時(shí)間分配緒論：電磁理論發(fā)展簡(jiǎn)史與啟示；電磁場(chǎng)理論課程的教學(xué)和考核改革，電磁場(chǎng)理論的主要

4、內(nèi)容及學(xué)習(xí)方法。§1.1 矢量的代數(shù)運(yùn)算1、 矢量的加減、單位矢量和數(shù)乘 2、標(biāo)量積與矢量積3、矢量的混合積§1.2 標(biāo)量場(chǎng)的梯度、矢量場(chǎng)的散度與旋度1、標(biāo)量場(chǎng)的梯度 2、矢量場(chǎng)的散度 3、矢量場(chǎng)的旋度4、標(biāo)量場(chǎng)的拉普拉辛§1.3 矢量積分定理1、高斯散度定理 2、斯托克斯定理 3、格林定理4、亥姆霍茲定理緒論35分鐘；§1.1用10分鐘；§1.2和§1.3各半學(xué)時(shí)。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)緒論：電磁理論發(fā)展簡(jiǎn)史與啟示，電磁場(chǎng)理論的主要內(nèi)容及學(xué)習(xí)方法，教學(xué)與考核改革。要點(diǎn)：電磁理論的發(fā)展簡(jiǎn)史與啟示；電磁場(chǎng)理論課程的教學(xué)和學(xué)習(xí)方法；教學(xué)和考核方法

5、實(shí)施教學(xué)互動(dòng)、學(xué)懂會(huì)用、考核公開，以便達(dá)到輕松學(xué)習(xí)、增加知識(shí)、提高能力之目的。§1.1 矢量的代數(shù)運(yùn)算重點(diǎn)：距離矢量、點(diǎn)積、叉積，兩個(gè)重要公式，即、§1.2 標(biāo)量場(chǎng)的梯度、矢量場(chǎng)的散度與旋度重點(diǎn)：梯度、散度與旋度意義及坐標(biāo)表達(dá)式。難點(diǎn)：梯度、散度與旋度的幾何與物理意義。§1.3 矢量積分定理重點(diǎn)：高斯散度定理、斯托克斯定理、格林定理三個(gè)常用積分定理的物理意義和恒等式算子以及亥姆霍茲定理的意義。討論、練習(xí)、作業(yè)播放本課程的相關(guān)視頻資料；討論：引導(dǎo)同學(xué)們回憶已經(jīng)學(xué)習(xí)過的矢量的相關(guān)知識(shí)；從而引入未學(xué)習(xí)的內(nèi)容。作業(yè)：1.1 1.5；教學(xué)手段多媒體教學(xué)參考資料電磁場(chǎng)與電磁波

6、 (第3版)，第一章 矢量分析電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)，第一章 矢量分析電磁場(chǎng)與電磁波理論基礎(chǔ)，第一章 矢量分析 場(chǎng)論初步工程電磁場(chǎng)Engineering Electromagnetics，Chapter 1 Vector Analysis教 案【理、工科】周 次第 1 周，第 2 次課備 注章 節(jié)名 稱第一章 矢量分析 §1.4 三種常用坐標(biāo)系；§1.5 廣義正交曲線坐標(biāo)系；授課方式理論課（ ）；實(shí)驗(yàn)課（ ）；實(shí)習(xí)（ ）教 學(xué)時(shí) 數(shù)2 學(xué)時(shí)教學(xué)目的及要求掌握單位圓法和常用坐標(biāo)系中梯度、散度、旋度及拉普拉辛的運(yùn)算；廣義正交曲線坐標(biāo)系中梯度、散度、旋度及拉普拉辛的表達(dá)式。教 學(xué) 內(nèi) 容

7、 提 要時(shí)間分配§1.4 三種常用坐標(biāo)系1、坐標(biāo)變量和基本單位矢量 2、坐標(biāo)變量之間的關(guān)系 3、基本單位矢量之間的關(guān)系單位圓法 4、不同坐標(biāo)系之間矢量的轉(zhuǎn)換§1.5 廣義正交曲線坐標(biāo)系1、廣義正交曲線坐標(biāo)系中的線元矢量和拉梅系數(shù)2、廣義正交曲線坐標(biāo)系中的梯度、散度和旋度及拉普拉辛的表達(dá)式3、三種常用坐標(biāo)系中的梯度、散度、旋度及拉普拉辛的表達(dá)式§1.4用1學(xué)時(shí)；§1.5用1學(xué)時(shí)。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)§1.4 三種常用坐標(biāo)系重點(diǎn)：基矢轉(zhuǎn)換的單位圓法，常用坐標(biāo)系之間矢量的轉(zhuǎn)換§1.5 廣義正交曲線坐標(biāo)系重點(diǎn)：三種常用坐標(biāo)系的拉梅系數(shù)，廣義坐標(biāo)系中

8、的4個(gè)公式，即梯度、散度與旋度及拉普拉辛的表示式討論、練習(xí)、作業(yè)介紹目前科研領(lǐng)域的熱點(diǎn)“隱形衣”及其基礎(chǔ)知識(shí)：光學(xué)變換，及其與坐標(biāo)系之間的關(guān)系，調(diào)動(dòng)同學(xué)的積極性。作業(yè)：1.6 1.13 教學(xué)手段多媒體教學(xué)參考資料電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)，第一章 矢量分析電磁場(chǎng)與電磁波理論基礎(chǔ)，第一章 矢量分析 場(chǎng)論初步工程電磁場(chǎng)Engineering Electromagnetics，Chapter 1 Vector Analysis教 案【理、工科】周 次第 2 周，第 1 次課備 注章 節(jié)名 稱第二章 靜電場(chǎng) §2.1 庫侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度；§2.2 高斯定理授課方式理論課（ ）；實(shí)驗(yàn)課

9、（ ）；實(shí)習(xí)（ ）教 學(xué)時(shí) 數(shù)2 學(xué)時(shí)教學(xué)目的及要求要求熟練掌握電場(chǎng)力即庫侖力、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)及其物理圖象、場(chǎng)的疊加原理、計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度的庫侖場(chǎng)強(qiáng)法和高斯定理法，以及解題的“三先原則”，即先選擇合適的坐標(biāo)系、先定性分析后定量計(jì)算、先小后大原則。教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要時(shí)間分配§2.1 庫侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度1、庫侖定律2、電場(chǎng)強(qiáng)度3、場(chǎng)的疊加原理和庫侖場(chǎng)強(qiáng)法4、電力線例2.1、例2.2§2.2 高斯定理1、電場(chǎng)強(qiáng)度通量E通量2、高斯定理例2.3§2.1用1學(xué)時(shí)10分鐘；§2.2用35分鐘。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)§2.1 庫侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度重點(diǎn)：庫侖定律，庫侖場(chǎng)強(qiáng)

10、公式，疊加原理，解題的“三先原則”，即先選擇合適的坐標(biāo)系、先定性分析后定量計(jì)算、先小后大原則，例2.1、例2.2演示：點(diǎn)電荷的蒲公英種子球場(chǎng)§2.2 高斯定理重點(diǎn)：高斯定理的應(yīng)用和高斯面，例2.3難點(diǎn)：疊加原理的分別和獨(dú)立作用原則；不同場(chǎng)源的電場(chǎng)的合成疑點(diǎn)：計(jì)算結(jié)果要用同一坐標(biāo)系表達(dá)及應(yīng)用討論、練習(xí)、作業(yè)討論：如何用Matlab等來繪制電力線？作業(yè)：2.1 2.4 2.7教學(xué)手段多媒體教學(xué)參考資料電磁場(chǎng)與電磁波 (第3版)，第二章 電磁場(chǎng)中的基本物理量和基本實(shí)驗(yàn)定律電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)，第二章 靜電場(chǎng)電磁場(chǎng)與電磁波理論基礎(chǔ)，第二章 靜電場(chǎng)工程電磁場(chǎng)Engineering Electroma

11、gnetics，Chapter 2 Coulombs Law and Electric Field Intensity; Chapter 3 Electric Flux Density, GaussLaw, and Divergence教 案【理、工科】周 次第 2 周，第 2 次課備 注章 節(jié)名 稱第二章 靜電場(chǎng) §2.2 高斯定理；§2.3 靜電勢(shì)授課方式理論課（ ）；實(shí)驗(yàn)課（ ）；實(shí)習(xí)（ ）教 學(xué)時(shí) 數(shù)2 學(xué)時(shí)教學(xué)目的及要求熟練掌握靜電勢(shì)及其物理意義；掌握靜電場(chǎng)的基本方程及其意義、計(jì)算電場(chǎng)的電勢(shì)法及一維電勢(shì)的泊松方程的直接積分法。教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要時(shí)間分配

12、7;2.2 高斯定理3、靜電場(chǎng)的無旋性4、真空中靜電場(chǎng)的基本方程§2.3 靜電勢(shì)1、靜電勢(shì)2、計(jì)算電場(chǎng)的電勢(shì)法3、等勢(shì)面4、電勢(shì)的微分方程例2.4§2.2用半學(xué)時(shí)；§2.3用1個(gè)半學(xué)時(shí)。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)§2.2 高斯定理重點(diǎn)：場(chǎng)的無旋性的幾何和物理意義，靜電場(chǎng)的基本方程及其意義§2.3 靜電勢(shì)重點(diǎn)：靜電勢(shì)及其計(jì)算，等勢(shì)面，電勢(shì)的泊松方程是場(chǎng)的基本方程，例2.4：直線電荷的電勢(shì)和毛刷子場(chǎng)，電勢(shì)的微分方程，求解靜電場(chǎng)的4種方法，即庫侖場(chǎng)強(qiáng)法、高斯定理法、電勢(shì)法、一維電勢(shì)的泊松方程的直接積分法難點(diǎn)：一維問題的電勢(shì)的泊松方程的直接積分法演示：均勻直線電荷

13、的毛刷子場(chǎng)討論、練習(xí)、作業(yè)討論：如何用Matlab等來繪制等勢(shì)面？作業(yè)：2.9 2.11 2.14教學(xué)手段多媒體教學(xué)參考資料電磁場(chǎng)與電磁波 (第3版)，第三章 靜電場(chǎng)分析電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)，第二章 靜電場(chǎng)電磁場(chǎng)與電磁波理論基礎(chǔ)，第二章 靜電場(chǎng)工程電磁場(chǎng)Engineering Electromagnetics，Chapter 4 Energy and Potential教 案【理、工科】周 次第 3 周，第 1 次課備 注章 節(jié)名 稱第二章 靜電場(chǎng) §2.4 電偶極子；§2.5 電介質(zhì)的極化和電位移矢量授課方式理論課（ ）；實(shí)驗(yàn)課（ ）；實(shí)習(xí)（ ）教 學(xué)時(shí) 數(shù)2 學(xué)時(shí)教學(xué)目的及要

14、求掌握介質(zhì)中的電極化強(qiáng)度、高斯定理及介質(zhì)中的靜電場(chǎng)的基本方程；理解電介質(zhì)中及其表面上的束縛電荷及其分布；了解電偶極子的電場(chǎng)及外電場(chǎng)對(duì)電偶極子的作用和電介質(zhì)的極化。教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要時(shí)間分配§2.4 電偶極子1、電偶極子的電場(chǎng)2、均勻外電場(chǎng)對(duì)電偶極子的作用§2.5 電介質(zhì)的極化和電位移矢量1、電介質(zhì)的極化和電極化強(qiáng)度2、束縛電荷3、電位移矢量和介質(zhì)中的高斯定理4、介質(zhì)中靜電場(chǎng)的基本方程例2.5、例2.6§2.4用35分鐘；§2.5用1個(gè)學(xué)時(shí)10分鐘。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)§2.4 電偶極子重點(diǎn)：電偶極子的電場(chǎng)，電偶極子在均勻電場(chǎng)中所受的力矩§

15、;2.5 電介質(zhì)的極化和電位移矢量重點(diǎn)：電極化強(qiáng)度，介質(zhì)中的高斯定理、輔助計(jì)算量電位移矢量、介質(zhì)中電場(chǎng)的基本方程，介質(zhì)的極化規(guī)律，例2.5，例2.6難點(diǎn)：束縛電荷密度及其面密度的求法疑點(diǎn)：D線和E線的區(qū)別討論、練習(xí)、作業(yè)介紹科研熱點(diǎn)：“左手材料”如何實(shí)現(xiàn)負(fù)的介電常數(shù)？作業(yè)：2.15 2.19 2.20教學(xué)手段多媒體教學(xué)參考資料電磁場(chǎng)與電磁波 (第3版)，第三章 靜電場(chǎng)分析電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)，第二章 靜電場(chǎng)電磁場(chǎng)與電磁波理論基礎(chǔ)，第二章 靜電場(chǎng)工程電磁場(chǎng)Engineering Electromagnetics，Chapter 5 Conductors, Dielectrics, and Capaci

16、tance教 案【理、工科】周 次第 3 周，第 2 次課備 注章 節(jié)名 稱第二章 靜電場(chǎng) §2.6 靜電場(chǎng)的邊界條件；§2.7 電容授課方式理論課（ ）；實(shí)驗(yàn)課（ ）；實(shí)習(xí)（ ）教 學(xué)時(shí) 數(shù)2 學(xué)時(shí)教學(xué)目的及要求要求掌握靜電場(chǎng)的邊界條件和計(jì)算電場(chǎng)的試探法，電容及其計(jì)算方法；理解靜電場(chǎng)中導(dǎo)體的性質(zhì)。教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要時(shí)間分配§2.6 靜電場(chǎng)的邊界條件1、兩種媒質(zhì)間靜電場(chǎng)的邊界條件2、兩種介質(zhì)間靜電場(chǎng)的邊界條件3、介質(zhì)與導(dǎo)體間靜電場(chǎng)的邊界條件例2.7、例2.8§2.7 電容1、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體2、孤立導(dǎo)體與雙導(dǎo)體的電容3、多導(dǎo)體系統(tǒng)的部分電容4、多導(dǎo)體系

17、統(tǒng)中兩導(dǎo)體間的總電容例2.10：用部分電容法計(jì)算兩導(dǎo)體間的電容§2.6用1學(xué)時(shí)；§2.7用1學(xué)時(shí)。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)§2.6 靜電場(chǎng)的邊界條件重點(diǎn)：不同媒質(zhì)間靜電場(chǎng)邊界條件的三種表達(dá)式，即積分式、微分式、電勢(shì)式難點(diǎn)：利用電場(chǎng)的邊界條件求解電場(chǎng)的正向問題(由源分布求場(chǎng)分布)和反向問題(由場(chǎng)分布求源分布)，例2.8：試探法疑點(diǎn)：直接積分法中積分常數(shù)的確定§2.7 電容重點(diǎn)：導(dǎo)體的性質(zhì)；孤立導(dǎo)體電容、雙導(dǎo)體電容、多導(dǎo)體的部分電容；電容的4種計(jì)算方法，即電荷法、電壓法、部分電容法、場(chǎng)能法（具體計(jì)算在§2.8）難點(diǎn)：計(jì)算雙導(dǎo)體電容時(shí)積分路線的選取，用部分電容

18、法計(jì)算雙導(dǎo)體的電容疑點(diǎn)：多導(dǎo)體系統(tǒng)中兩導(dǎo)體間的部分電容與總電容的區(qū)別討論、練習(xí)、作業(yè)作業(yè)：2.23 2.24 2.27教學(xué)手段多媒體教學(xué)參考資料電磁場(chǎng)與電磁波 (第3版)，第三章 靜電場(chǎng)分析電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)，第二章 靜電場(chǎng)電磁場(chǎng)與電磁波理論基礎(chǔ)，第二章 靜電場(chǎng)工程電磁場(chǎng)Engineering Electromagnetics，Chapter 5 Conductors, Dielectrics, and Capacitance教 案【理、工科】周 次第 4 周，第 1 次課備 注章 節(jié)名 稱第二章 靜電場(chǎng) §2.8 靜電場(chǎng)的能量；第三章 穩(wěn)恒電場(chǎng)與磁場(chǎng) §3.1 電流密度和電荷

19、守恒定律授課方式理論課（ ）；實(shí)驗(yàn)課（ ）；實(shí)習(xí)（ ）教 學(xué)時(shí) 數(shù)2 學(xué)時(shí)教學(xué)目的及要求掌握靜電場(chǎng)的能量及其分布即靜電場(chǎng)的能量密度；熟練掌握電流密度（傳導(dǎo)電流和運(yùn)流電流）和電荷守恒定律電流連續(xù)性方程。教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要時(shí)間分配§2.8 靜電場(chǎng)的能量1、帶電體系統(tǒng)的電場(chǎng)能量2、電場(chǎng)的能量密度例2.11§3.1 電流密度和電荷守恒定律1、 電流與電流密度2、傳導(dǎo)電流和運(yùn)流電流3、電動(dòng)勢(shì)4、電荷守恒定律電流連續(xù)性方程§2.8用1學(xué)時(shí)；§3.1用1學(xué)時(shí)。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)§2.8 靜電場(chǎng)的能量重點(diǎn)：帶電體系統(tǒng)的電場(chǎng)能量，電場(chǎng)的能量密度電場(chǎng)能量的分布難點(diǎn)

20、：計(jì)算電容的場(chǎng)能法及其它多種計(jì)算電容的方法（舉例）疑點(diǎn)：電場(chǎng)總能量公式可視為半導(dǎo)電媒質(zhì)§3.1 電流密度和電荷守恒定律重點(diǎn)：體電流面密度和面電流線密度，傳導(dǎo)電流和運(yùn)流電流，電荷守恒定律電流連續(xù)性方程疑點(diǎn)：體電流面密度和面電流線密度討論、練習(xí)、作業(yè)討論：負(fù)能量的問題。作業(yè)：2.40 2.41 2.42教學(xué)手段多媒體教學(xué)參考資料電磁場(chǎng)與電磁波 (第3版)，第二章 電磁場(chǎng)中的基本物理量和基本實(shí)驗(yàn)定律；第三章 靜電場(chǎng)分析電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)，第二章 靜電場(chǎng)電磁場(chǎng)與電磁波理論基礎(chǔ)，第二章 靜電場(chǎng)；第三章 恒定電場(chǎng)和恒定電流場(chǎng)工程電磁場(chǎng)Engineering Electromagnetics，Chap

21、ter 5 Conductors, Dielectrics, and Capacitance教 案【理、工科】周 次第 4 周，第 2 次課備 注章 節(jié)名 稱第三章 穩(wěn)恒電場(chǎng)與磁場(chǎng) §3.2 穩(wěn)恒電流的電場(chǎng)；§3.3 安培定律和磁感應(yīng)強(qiáng)度授課方式理論課（ ）；實(shí)驗(yàn)課（ ）；實(shí)習(xí)（ ）教 學(xué)時(shí) 數(shù)2 學(xué)時(shí)教學(xué)目的及要求掌握導(dǎo)電媒質(zhì)中穩(wěn)恒電場(chǎng)的基本方程及邊界條件、焦耳定律和穩(wěn)恒電場(chǎng)的靜電比擬及電導(dǎo)的計(jì)算方法；安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度、計(jì)算磁場(chǎng)的畢奧薩伐爾定律及洛侖茲力。教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要時(shí)間分配§3.2 穩(wěn)恒電流的電場(chǎng)1、導(dǎo)電媒質(zhì)中穩(wěn)恒電場(chǎng)的基本方程2、穩(wěn)恒電場(chǎng)的邊界條

22、件3、焦耳定律4、導(dǎo)電媒質(zhì)中穩(wěn)恒電場(chǎng)的靜電比擬與電導(dǎo)例3.1、例3.2§3.3 安培定律和磁感應(yīng)強(qiáng)度1、安培定律2、磁感應(yīng)強(qiáng)度與畢奧薩伐爾定律3、洛侖茲力例3.3§3.2用1學(xué)時(shí)；§3.3用1學(xué)時(shí)。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)§3.2 穩(wěn)恒電流的電場(chǎng)重點(diǎn)：穩(wěn)恒電流場(chǎng)的基本方程及其邊界條件，與介質(zhì)中靜電場(chǎng)的對(duì)偶關(guān)系難點(diǎn)：計(jì)算電導(dǎo)的靜電比擬法及其它多種計(jì)算電導(dǎo)的方法：設(shè)電流法、設(shè)電壓法、積分法等疑點(diǎn)：電流的分類，幾種常用電容器的電容、漏電導(dǎo)或漏電阻及其電場(chǎng)的比較§3.3 安培定律和磁感應(yīng)強(qiáng)度重點(diǎn)：安培定律，磁感應(yīng)強(qiáng)度，畢奧薩伐爾定律，B線，洛侖茲力和洛侖茲力密度

23、，例3.3：無限長(zhǎng)直線電流的磁場(chǎng)難點(diǎn)：例3.3：計(jì)算有限長(zhǎng)直線電流的磁場(chǎng)疑點(diǎn)：三種傳導(dǎo)電流分布即線電流、面電流、體電流及運(yùn)動(dòng)電荷元的運(yùn)流電流元：，兩無限長(zhǎng)直線電流單位長(zhǎng)的安培力及其與兩點(diǎn)電荷的庫侖力的比較討論、練習(xí)、作業(yè)討論：靜磁場(chǎng)與靜電場(chǎng)的對(duì)照。磁單極子存在嗎？作業(yè)：3.4 3.6 3.8教學(xué)手段多媒體教學(xué)參考資料電磁場(chǎng)與電磁波 (第3版)，第五章 恒定磁場(chǎng)分析電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)，第四章 恒定磁場(chǎng)電磁場(chǎng)與電磁波理論基礎(chǔ)，第三章 恒定電流和恒定電流場(chǎng)工程電磁場(chǎng)Engineering Electromagnetics，Chapter 8 The Steady Magnetic Field教 案【理、

24、工科】周 次第 5 周，第 1 次課備 注章 節(jié)名 稱國(guó)慶節(jié)長(zhǎng)假授課方式理論課（ ）；實(shí)驗(yàn)課（ ）；實(shí)習(xí)（ ）教 學(xué)時(shí) 數(shù)教學(xué)目的及要求國(guó)慶節(jié)長(zhǎng)假教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要時(shí)間分配國(guó)慶節(jié)長(zhǎng)假教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)國(guó)慶節(jié)長(zhǎng)假討論、練習(xí)、作業(yè)國(guó)慶節(jié)長(zhǎng)假教學(xué)手段國(guó)慶節(jié)長(zhǎng)假參考資料國(guó)慶節(jié)長(zhǎng)假教 案【理、工科】周 次第 5 周，第 2 次課備 注章 節(jié)名 稱習(xí)題課：第二、三章靜態(tài)場(chǎng)的性質(zhì)與電路元件的計(jì)算比較；解題方法點(diǎn)撥；例題解析授課方式理論課（ ）；實(shí)驗(yàn)課（ ）；實(shí)習(xí)（ ）教 學(xué)時(shí) 數(shù)2 學(xué)時(shí)教學(xué)目的及要求掌握靜電場(chǎng)、穩(wěn)恒電場(chǎng)和穩(wěn)恒磁場(chǎng)的性質(zhì)及其解法比較，電容、電導(dǎo)和電感的性質(zhì)及其求法比較；一般問題的解題原則及解

25、題方法。教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要時(shí)間分配第二、三章部分內(nèi)容小結(jié)1、由電荷分布求解電場(chǎng)分布的方法及電容的計(jì)算方法，由電流分布求解磁場(chǎng)的方法及計(jì)算電感的方法（場(chǎng)的正演問題）；2、靜電場(chǎng)各場(chǎng)量間的關(guān)系，穩(wěn)恒磁場(chǎng)各場(chǎng)量間的關(guān)系及場(chǎng)的反演問題3、靜電場(chǎng)、穩(wěn)恒電場(chǎng)和穩(wěn)恒磁場(chǎng)的性質(zhì)及其解法比較，電容、電導(dǎo)和電感的性質(zhì)及其求法比較4、電路元件的性質(zhì)及其應(yīng)用二、解題方法點(diǎn)撥1、解題的“三先原則”：先選坐標(biāo)系、先定性后定量、先小后大2、其它解題方法的運(yùn)用3、建立理想化的物理模型和結(jié)果的驗(yàn)證4、多動(dòng)手、多動(dòng)腦、多總結(jié)，找出問題的規(guī)律性（三多一找），積累分析計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)和技巧。三、例題解析例題1、挖洞載流導(dǎo)體圓柱在空間的

26、磁場(chǎng)。例題2、電荷圓環(huán)在空間任一點(diǎn)的電場(chǎng)。第二、三章部分小結(jié)用30分鐘；解題方法點(diǎn)撥用30分鐘；例題解析用40分鐘；教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)一、第二、三章部分小結(jié)重點(diǎn)：靜電場(chǎng)和穩(wěn)恒磁場(chǎng)的性質(zhì)；場(chǎng)的正演和反演問題的計(jì)算難點(diǎn)：靜電場(chǎng)和穩(wěn)恒磁場(chǎng)各量之間的關(guān)系二、解題方法點(diǎn)撥重點(diǎn)：解題的“三先原則：先選擇坐標(biāo)系、坐標(biāo)軸及坐標(biāo)原點(diǎn)；先定性分析后定量計(jì)算，并注意對(duì)稱性的運(yùn)用，例如無限長(zhǎng)和有限長(zhǎng)線電荷或線電流對(duì)場(chǎng)點(diǎn)的選取，定量計(jì)算時(shí)先考慮各種解題方法的簡(jiǎn)繁難易，從而確定簡(jiǎn)便方法；具體計(jì)算時(shí)先從小的電荷元或電流元入手，以后再積分出大的勢(shì)和場(chǎng)。其它解題方法的運(yùn)用：疊加法、試探法、利用法（拿來法）、積分法、類比法（同一問題

27、）、比擬法（不同問題）、等效法等。建立理想化的物理模型和結(jié)果的驗(yàn)證：根據(jù)物理圖象，忽略次要方面，抓其主要矛盾，建立理想化的物理模型后再確定出其數(shù)學(xué)模型。正確的結(jié)果應(yīng)滿足約束方程及其邊界條件；檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)踐即做實(shí)驗(yàn)；部分檢驗(yàn)或演繹成極限情況下的已知結(jié)果，或滿足自然邊界條件等。多動(dòng)手、多動(dòng)腦、多總結(jié)，找出問題的規(guī)律性（三多一找），積累分析計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)和技巧。討論、練習(xí)、作業(yè)討論：磁力線的做圖法。作業(yè)：無教學(xué)手段多媒體教學(xué)參考資料教 案【理、工科】周 次第 6 周，第 1 次課備 注章 節(jié)名 稱第三章 穩(wěn)恒電場(chǎng)與磁場(chǎng) §3.4 矢量勢(shì)和安培環(huán)路定律；§3.5 磁偶極子授課方式

28、理論課（ ）；實(shí)驗(yàn)課（ ）；實(shí)習(xí)（ ）教 學(xué)時(shí) 數(shù)2 學(xué)時(shí)教學(xué)目的及要求掌握磁通連續(xù)性原理即磁場(chǎng)的高斯定理、矢量勢(shì)及其微分方程和安培環(huán)路定律，以及穩(wěn)恒磁場(chǎng)的基本方程；了解磁偶極子和穩(wěn)恒磁場(chǎng)對(duì)磁偶極子的作用。教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要時(shí)間分配§3.4 矢量勢(shì)和安培環(huán)路定律1、磁通連續(xù)性原理2、矢量勢(shì)及其微分方程3、安培環(huán)路定律4、真空中穩(wěn)恒磁場(chǎng)的基本方程例3.4、例3.5、例3.6§3.5 磁偶極子1、磁偶極子的磁場(chǎng)2、穩(wěn)恒磁場(chǎng)對(duì)磁偶極子的作用§3.4用1學(xué)時(shí)；§3.5用1學(xué)時(shí)。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)§3.4 矢量勢(shì)和安培環(huán)路定律重點(diǎn)：磁通連續(xù)性原理，矢量勢(shì)

29、及其泊松方程，安培環(huán)路定律，真空中磁場(chǎng)的基本方程，例3.5：無限長(zhǎng)直線電流的矢勢(shì)難點(diǎn)：計(jì)算兩無限長(zhǎng)直線電流的矢勢(shì)和磁場(chǎng)疑點(diǎn)：例3.5：矢勢(shì)為零處磁場(chǎng)并不為零；例3.6：同軸線內(nèi)外導(dǎo)體中安培環(huán)所包圍的總電流§3.5 磁偶極子及其與磁場(chǎng)的作用重點(diǎn)：小電流環(huán)即磁偶極子的矢勢(shì)和磁場(chǎng)，三種傳導(dǎo)電流即線電流、面電流、體電流分布的磁矩及其磁場(chǎng)，穩(wěn)恒磁場(chǎng)對(duì)磁偶極子的作用力矩難點(diǎn)：小電流環(huán)即磁偶極子的矢勢(shì)和磁場(chǎng)疑點(diǎn)：線電流、面電流和體電流的磁矩討論、練習(xí)、作業(yè)介紹：科研熱點(diǎn)：“左手材料”如何實(shí)現(xiàn)負(fù)磁導(dǎo)率？作業(yè)：3.18 3.20 3.24教學(xué)手段多媒體教學(xué)參考資料電磁場(chǎng)與電磁波 (第3版)，第五章 恒

30、定磁場(chǎng)分析電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)，第四章 穩(wěn)恒磁場(chǎng)電磁場(chǎng)與電磁波理論基礎(chǔ)，第四章 恒定磁場(chǎng)工程電磁場(chǎng)Engineering Electromagnetics，Chapter 8 The Steady Magnetic Field教 案【理、工科】周 次第 6 周，第 2 次課備 注章 節(jié)名 稱第三章 穩(wěn)恒電場(chǎng)與磁場(chǎng) §3.6 物質(zhì)的磁化和磁場(chǎng)強(qiáng)度；§3.7 磁場(chǎng)的邊界條件授課方式理論課（ ）；實(shí)驗(yàn)課（ ）；實(shí)習(xí)（ ）教 學(xué)時(shí) 數(shù)2 學(xué)時(shí)教學(xué)目的及要求掌握磁化強(qiáng)度、磁介質(zhì)中穩(wěn)恒磁場(chǎng)的基本方程和邊界條件；理解磁化電流和磁標(biāo)勢(shì)；了解物質(zhì)的磁化和磁力線。教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要時(shí)間分配

31、67;3.6 物質(zhì)的磁化和磁場(chǎng)強(qiáng)度1、物質(zhì)的磁化與磁化強(qiáng)度 2、磁化電流3、磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定律4、磁介質(zhì)中穩(wěn)恒磁場(chǎng)的基本方程5、磁標(biāo)勢(shì) 6、磁路 例3.7§3.7 磁場(chǎng)的邊界條件1、兩種磁介質(zhì)間磁場(chǎng)的邊界條件2、無面電流時(shí)兩種磁介質(zhì)間磁場(chǎng)的邊界條件3、磁介質(zhì)與理想導(dǎo)磁體間磁場(chǎng)的邊界條件例3.8、例3.9§3.6用1學(xué)時(shí)10分鐘；§3.7用35分鐘。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)§3.6 物質(zhì)的磁化和磁化強(qiáng)度重點(diǎn)：磁化強(qiáng)度，磁化電流，磁場(chǎng)強(qiáng)度，磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定律，磁介質(zhì)中穩(wěn)恒磁場(chǎng)的基本方程，磁標(biāo)勢(shì)難點(diǎn)：磁化體電流和磁化面電流及其求法疑點(diǎn)：磁標(biāo)勢(shì)與磁力線&

32、#167;3.7 磁場(chǎng)的邊界條件重點(diǎn)：磁感應(yīng)強(qiáng)度法向分量的連續(xù)性，磁場(chǎng)強(qiáng)度切向分量的躍變及其矢勢(shì)表示式；不同媒質(zhì)間磁場(chǎng)邊界條件的三種表達(dá)式，即積分式、微分式、矢勢(shì)式或標(biāo)勢(shì)式難點(diǎn)：理想導(dǎo)磁體表面上的磁場(chǎng)及其與導(dǎo)體表面上電場(chǎng)的比較；求解穩(wěn)恒磁場(chǎng)的5種方法，即畢奧薩伐爾定律、安培環(huán)路定律、矢勢(shì)法、泊松方程的直接積分法、磁標(biāo)勢(shì)法。疑點(diǎn)：矢勢(shì)的連續(xù)性討論、練習(xí)、作業(yè)作業(yè)：3.30 3.32 3.33教學(xué)手段多媒體教學(xué)參考資料電磁場(chǎng)與電磁波 (第3版)，第五章 恒定磁場(chǎng)分析電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)，第四章 穩(wěn)恒磁場(chǎng)電磁場(chǎng)與電磁波理論基礎(chǔ)，第四章 恒定磁場(chǎng)工程電磁場(chǎng)Engineering Electromagneti

33、cs，Chapter 9 Magnetic Forces, Materials and Inductance教 案【理、工科】周 次第 7 周，第 1 次課備 注章 節(jié)名 稱第三章 穩(wěn)恒電場(chǎng)與磁場(chǎng) §3.8 電感；§3.9 磁場(chǎng)的能量授課方式理論課（ ）；實(shí)驗(yàn)課（ ）；實(shí)習(xí)（ ）教 學(xué)時(shí) 數(shù)2 學(xué)時(shí)教學(xué)目的及要求掌握電感（自感和互感）及其計(jì)算方法；理解磁場(chǎng)的能量及其分布即磁場(chǎng)的能量密度。教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要時(shí)間分配§3.8 電感1、互感2、自感例3.10§3.9 磁場(chǎng)的能量1、電流回路系統(tǒng)的磁場(chǎng)能量2、磁場(chǎng)的能量密度例3.11§3.8用1學(xué)時(shí)

34、；§3.9用1學(xué)時(shí)。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)§3.8 電感重點(diǎn)：磁鏈和互感、自感，內(nèi)自感和外自感；電感（互感和自感）與電容的比較與對(duì)偶難點(diǎn)：內(nèi)自感的匝數(shù)的確定，求解電感的3種方法，即按定義設(shè)電流法，諾伊曼公式法，求電感的場(chǎng)能法疑點(diǎn)：電感是準(zhǔn)穩(wěn)恒磁場(chǎng)的問題，其中的物理量是緩變正弦場(chǎng)的有效值。對(duì)坐標(biāo)系原點(diǎn)的選擇§3.9 磁場(chǎng)的能量重點(diǎn)：磁場(chǎng)的能量，磁場(chǎng)的能量密度難點(diǎn)：磁場(chǎng)的自能和互能疑點(diǎn)：體積元在圓柱坐標(biāo)系和球坐標(biāo)系內(nèi)的表示；無限長(zhǎng)載流導(dǎo)線的外自感為無限大，因?yàn)闊o窮遠(yuǎn)處有場(chǎng)，場(chǎng)能為無窮大。討論、練習(xí)、作業(yè)科研熱點(diǎn)：無線傳輸電能及其與電感的關(guān)系。作業(yè)：3.36 3.37 3.41

35、;教學(xué)手段多媒體教學(xué)參考資料電磁場(chǎng)與電磁波 (第3版)，第五章 恒定磁場(chǎng)分析電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)，第五章 準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng)、電感和磁場(chǎng)能電磁場(chǎng)與電磁波理論基礎(chǔ)，第四章 恒定磁場(chǎng)工程電磁場(chǎng)Engineering Electromagnetics，Chapter 9 Magnetic Forces, Materials and Inductance教 案【理、工科】周 次第 7 周，第 2 次課備 注章 節(jié)名 稱第四章 靜態(tài)場(chǎng)邊值問題的解析 §4.1 靜態(tài)場(chǎng)邊值問題的分類和唯一性定理；§4.2 鏡像法授課方式理論課（ ）；實(shí)驗(yàn)課（ ）；實(shí)習(xí)（ ）教 學(xué)時(shí) 數(shù)2 學(xué)時(shí)教學(xué)目的及要求熟練掌握導(dǎo)體

36、邊界的鏡象法；了解靜態(tài)場(chǎng)邊值問題的分類和唯一性定理。教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要時(shí)間分配平時(shí)小測(cè)驗(yàn)1：由電荷分布計(jì)算電場(chǎng)或電容的計(jì)算問題§4.1 靜態(tài)場(chǎng)邊值問題的分類和唯一性定理1、靜態(tài)場(chǎng)邊值問題的分類2、靜態(tài)場(chǎng)的邊值條件3、靜態(tài)場(chǎng)邊值問題的求解方法4、唯一性定理§4.2 鏡像法1、鏡像法的原理2、導(dǎo)體與介質(zhì)間邊界的鏡像法小測(cè)驗(yàn)15分鐘；§4.1用30分鐘；§4.2用1學(xué)時(shí)。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)§4.1 靜態(tài)場(chǎng)問題的分類與提法和唯一性定理重點(diǎn)：靜態(tài)場(chǎng)邊值問題的三種類型，即第一類邊值問題狄里赫利問題、第二類邊值問題諾伊曼問題、第三類邊值問題即混合邊值問題魯賓

37、問題；靜態(tài)場(chǎng)的邊值條件，靜態(tài)場(chǎng)邊值問題的解法，唯一性定理的證明難點(diǎn)：唯一性定理是指待求場(chǎng)是唯一的疑點(diǎn)：自然邊值條件§4.2 鏡像法重點(diǎn)：導(dǎo)體與介質(zhì)間的平面邊界、圓柱邊界和球形邊界，鏡像的個(gè)數(shù)、大小及位置；導(dǎo)體圓柱帶電接地、導(dǎo)體圓柱不帶電不接地（絕緣）；導(dǎo)體球帶電接地、導(dǎo)體球不帶電不接地（絕緣）及導(dǎo)體球帶電不接地（帶電絕緣）難點(diǎn)：導(dǎo)體平面和導(dǎo)體圓柱的電勢(shì)參考點(diǎn)取在無窮遠(yuǎn)，接地時(shí)則取在導(dǎo)體表面，不接地（絕緣）時(shí)亦可取在導(dǎo)體表面疑點(diǎn)：鏡像的次數(shù)，導(dǎo)體球接地時(shí)電勢(shì)參考點(diǎn)取在球面，導(dǎo)體球不接地（絕緣）時(shí)電勢(shì)參考點(diǎn)取在無窮遠(yuǎn)討論、練習(xí)、作業(yè)介紹：在Matlab中如何數(shù)值計(jì)算求解拉氏方程？作業(yè)：4

38、.1 4.3 4.5教學(xué)手段多媒體教學(xué)參考資料電磁場(chǎng)與電磁波 (第3版)，第四章 靜態(tài)場(chǎng)邊值問題的解法電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)，第三章 靜電場(chǎng)邊值問題的解析解電磁場(chǎng)與電磁波理論基礎(chǔ)，第二章 靜電場(chǎng) 第五章 邊值問題工程電磁場(chǎng)Engineering Electromagnetics，Chapter 5 Conductors, Dielectrics, and Capacitance教 案【理、工科】周 次第 8 周，第 1 次課備 注章 節(jié)名 稱第四章 靜態(tài)場(chǎng)邊值問題的解析 §4.2 鏡像法；§4.3 直角坐標(biāo)系內(nèi)的分離變量法授課方式理論課（ ）；實(shí)驗(yàn)課（ ）；實(shí)習(xí)（ ）教 學(xué)時(shí) 數(shù)2

39、 學(xué)時(shí)教學(xué)目的及要求熟練掌握直角坐標(biāo)系的分離變量法；理解兩種介質(zhì)間平面邊界的鏡象法。教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要時(shí)間分配§4.2 鏡像法3、兩種介質(zhì)間平面邊界的鏡像法例4.1、例4.2§4.3 直角坐標(biāo)系內(nèi)的分離變量法1、直角坐標(biāo)系內(nèi)的分離變量法例4.3、例4.4§4.2用1學(xué)時(shí)；§4.3用1學(xué)時(shí)。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)§4.2 鏡像法重點(diǎn)：兩種不同電介質(zhì)間平面邊界的鏡像電荷（點(diǎn)電荷或線電荷），兩種不同磁介質(zhì)間平面邊界的鏡像電流（線電流）難點(diǎn)：兩種電介質(zhì)中電場(chǎng)的計(jì)算，兩種磁介質(zhì)中磁場(chǎng)的計(jì)算疑點(diǎn)：有面電流與無面電流時(shí)導(dǎo)磁體表面磁場(chǎng)的不同§4.3 直角

40、坐標(biāo)系內(nèi)的分離變量法重點(diǎn)：分離常數(shù)的平方和為零；分離常數(shù)即本征值與本征函數(shù)的對(duì)應(yīng)及其求解步驟難點(diǎn)：周期性邊界條件應(yīng)取三角函數(shù)，對(duì)應(yīng)的分離常數(shù)為實(shí)數(shù)；分離常數(shù)為虛數(shù)時(shí)所取的雙曲函數(shù)適用于有界區(qū)，衰減的指數(shù)函數(shù)適用于無界區(qū)疑點(diǎn)：有界區(qū)用雙曲函數(shù)、無界區(qū)用衰減的指數(shù)函數(shù)的計(jì)算結(jié)果簡(jiǎn)潔討論、練習(xí)、作業(yè)介紹：在Matlab中如何數(shù)值計(jì)算求解拉氏方程？作業(yè)：4.7 4.10 4.11教學(xué)手段多媒體教學(xué)參考資料電磁場(chǎng)與電磁波 (第3版)，第四章 靜態(tài)場(chǎng)邊值問題的解法電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)，第三章 靜電場(chǎng)邊值問題的解析解電磁場(chǎng)與電磁波理論基礎(chǔ)，第五章 邊值問題工程電磁場(chǎng)Engineering Electromagne

41、tics，Chapter 7 Poissons and Laplaces Equations教 案【理、工科】周 次第 8 周，第 2 次課備 注章 節(jié)名 稱第四章 靜態(tài)場(chǎng)邊值問題的解析 §4.3 直角坐標(biāo)系內(nèi)的分離變量法；§4.4 圓柱坐標(biāo)系內(nèi)的分離變量法授課方式理論課（ ）；實(shí)驗(yàn)課（ ）；實(shí)習(xí)（ ）教 學(xué)時(shí) 數(shù)2 學(xué)時(shí)教學(xué)目的及要求掌握?qǐng)A柱坐標(biāo)系中二維平行平面場(chǎng)邊值問題的分離變量法；理解圓柱坐標(biāo)系中三維場(chǎng)的邊值問題及分離變量法中邊界條件的疊加與其解疊加的對(duì)應(yīng)關(guān)系。教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要時(shí)間分配§4.3 直角坐標(biāo)系內(nèi)的分離變量法2、邊界條件的疊加例4.5

42、7;4.4 圓柱坐標(biāo)系內(nèi)的分離變量法1、二維平行平面場(chǎng)的邊值問題2、三維場(chǎng)的邊值問題例4.6、例4.7§4.3用半學(xué)時(shí)；§4.4用1個(gè)半學(xué)時(shí)。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)§4.3 直角坐標(biāo)系內(nèi)的分離變量法重點(diǎn)：從例題4.34.5，邊界條件的延拓、確定傅立葉級(jí)數(shù)的系數(shù)、邊界條件的傅立葉級(jí)數(shù)的展開，邊界條件與本征函數(shù)的對(duì)應(yīng)，分離常數(shù)即本征值與本征函數(shù)的對(duì)應(yīng)：分離常數(shù)為零，其解為線性解；分離常數(shù)是實(shí)數(shù)，其解為三角函數(shù)；分離常數(shù)是虛數(shù)，其解為雙曲函數(shù)（有界區(qū)）或衰減的指數(shù)函數(shù)（無界區(qū)）；邊界條件的疊加與其解疊加的對(duì)應(yīng)關(guān)系難點(diǎn)：待定系數(shù)的對(duì)比法疑點(diǎn)：解答中上下空間變量的絕對(duì)值的應(yīng)用

43、67;4.4 圓柱坐標(biāo)系內(nèi)的分離變量法重點(diǎn)：二維平行平面場(chǎng)，徑向?yàn)闅W拉方程的解；對(duì)三維場(chǎng)當(dāng)徑向?yàn)辇R次邊界條件時(shí)（分離常數(shù)為虛數(shù)），徑向?yàn)樨惾麪柡瘮?shù)，縱向是雙曲函數(shù)（有界區(qū)）或衰減的指數(shù)函數(shù)（無界區(qū)），當(dāng)徑向?yàn)榉驱R次邊界條件時(shí)（分離常數(shù)為實(shí)數(shù)），徑向?yàn)樽儜B(tài)貝塞爾函數(shù)，縱向是三角函數(shù)；無論二維或三維場(chǎng)角向皆為三角函數(shù)。若含柱軸，二維場(chǎng)中無r的負(fù)冪次項(xiàng)；若含柱軸，則無諾伊曼函數(shù)和第二類變態(tài)貝塞爾函數(shù)。難點(diǎn)：確定待定常數(shù)和分離常數(shù)的邊界條件的比較法疑點(diǎn)：含柱軸時(shí)諾伊曼函數(shù)和第二類變態(tài)貝塞爾函數(shù)皆為無窮大討論、練習(xí)、作業(yè)討論：光纖與圓柱坐標(biāo)系。作業(yè)：4.15 4.16 4.18教學(xué)手段多媒體教學(xué)參考資料

44、電磁場(chǎng)與電磁波 (第3版)，第四章 靜態(tài)場(chǎng)邊值問題的解法電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)，第三章 靜電場(chǎng)邊值問題的解析解電磁場(chǎng)與電磁波理論基礎(chǔ)，第五章 邊值問題工程電磁場(chǎng)Engineering Electromagnetics，Chapter 7 Poissons and Laplaces Equations教 案【理、工科】周 次第 9 周，第 1 次課備 注章 節(jié)名 稱第四章 靜態(tài)場(chǎng)邊值問題的解析 §4.5 球坐標(biāo)系內(nèi)的分離變量法；§4.6 函數(shù)授課方式理論課（ ）；實(shí)驗(yàn)課（ ）；實(shí)習(xí)（ ）教 學(xué)時(shí) 數(shù)2 學(xué)時(shí)教學(xué)目的及要求理解球坐標(biāo)系的分離變量法；了解函數(shù)及其性質(zhì)。教 學(xué) 內(nèi) 容 提

45、要時(shí)間分配§4.5 球坐標(biāo)系內(nèi)的分離變量法1、球坐標(biāo)系內(nèi)的分離變量法2、二維軸對(duì)稱場(chǎng)的邊值問題3、三維場(chǎng)的邊值問題例4.8、例4.9*§4.6 函數(shù)1、函數(shù)的定義2、函數(shù)的主要性質(zhì)3、電荷密度的函數(shù)表示法4、函數(shù)和單位階躍函數(shù)的關(guān)系§4.5用1學(xué)時(shí)；§4.6用1學(xué)時(shí)。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)§4.5 球坐標(biāo)系內(nèi)的分離變量法重點(diǎn)：二維軸對(duì)稱場(chǎng)，極角方向的解為勒讓德多項(xiàng)式；三維場(chǎng)的極角方向的解為連帶勒讓德多項(xiàng)式，二者在徑向皆為歐拉方程的解；方位角方向的解則為三角函數(shù)。若含球心，則徑向解中無r的負(fù)冪次項(xiàng)；若含極軸，極角的解中無第二類勒讓德函數(shù)。難點(diǎn)：確定待定常

46、數(shù)和分離常數(shù)的邊界條件的比較法疑點(diǎn)：注意第二類勒讓德多項(xiàng)式的階數(shù)。§4.6 函數(shù)重點(diǎn)：函數(shù)的定義：集中性和歸一化性；函數(shù)的主要性質(zhì)：抽樣性、偶函數(shù)、與距離矢量的關(guān)系及代數(shù)運(yùn)算和積分；電荷密度的函數(shù)表示法，即點(diǎn)電荷、線電荷、面電荷在三個(gè)常用坐標(biāo)系中一、二、三維的表示；函數(shù)與單位階躍函數(shù)的關(guān)系：?jiǎn)挝浑A躍函數(shù)的定義，用單位階躍函數(shù)表示矩形脈沖，用函數(shù)和單位階躍函數(shù)表示導(dǎo)體板上的面電流。難點(diǎn)：函數(shù)是廣義函數(shù)，用函數(shù)表示電荷密度及與單位階躍函數(shù)表示導(dǎo)體板上的面電流。疑點(diǎn)：用函數(shù)表示電荷密度時(shí)要考慮到函數(shù)的歸一化性討論、練習(xí)、作業(yè)討論：球形諧振腔與球坐標(biāo)系。作業(yè)：4.25 4.27 4.28；教

47、學(xué)手段多媒體教學(xué)參考資料電磁場(chǎng)與電磁波 (第3版)，第四章 靜態(tài)場(chǎng)邊值問題的解法電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)，第三章 靜電場(chǎng)邊值問題的解析解電磁場(chǎng)與電磁波理論基礎(chǔ)，第五章 邊值問題工程電磁場(chǎng)Engineering Electromagnetics，Chapter 7 Poissons and Laplaces Equations教 案【理、工科】周 次第 9 周，第 2 次課備 注章 節(jié)名 稱第四章 靜態(tài)場(chǎng)邊值問題的解析 §4.7 格林函數(shù)法授課方式理論課（ ）；實(shí)驗(yàn)課（ ）；實(shí)習(xí)（ ）教 學(xué)時(shí) 數(shù)2 學(xué)時(shí)教學(xué)目的及要求了解格林函數(shù)、格林函數(shù)法和簡(jiǎn)單邊界的格林函數(shù)。教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要時(shí)間分配*

48、§4.7 格林函數(shù)法1、格林函數(shù)2、格林函數(shù)法3、簡(jiǎn)單邊界的格林函數(shù)例4.10、例4.11§4.7中的格林函數(shù)和格林函數(shù)法用1學(xué)時(shí)10分鐘；§4.7中簡(jiǎn)單邊界的格林函數(shù)用35分鐘。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)§4.7 格林函數(shù)法重點(diǎn)：格林函數(shù)是單位點(diǎn)源的勢(shì)函數(shù)，格林函數(shù)的特解（無界解）和基本解（有界解）在三個(gè)常用坐標(biāo)系中的表示式；格林函數(shù)法的積分方程，三類邊值問題的解；用鏡像法求簡(jiǎn)單邊界的格林函數(shù)（無界、上半空間、柱外、球外）難點(diǎn)：在三種常用坐標(biāo)系中距離R的表示疑點(diǎn)：對(duì)第二類格林函數(shù)的邊值問題，其法向?qū)?shù)一般不能取為零，但對(duì)外域問題可取為零。討論、練習(xí)、作業(yè)討論：數(shù)學(xué)

49、與物理中的格林函數(shù)法。作業(yè)：4.31 4.32 4.33教學(xué)手段多媒體教學(xué)參考資料電磁場(chǎng)與電磁波 (第3版)，第三章 靜電場(chǎng)分析電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)，第三章 靜電場(chǎng)邊值問題的解析解電磁場(chǎng)與電磁波理論基礎(chǔ)，第五章 邊值問題教 案【理、工科】周 次第 10 周，第 1 次課備 注章 節(jié)名 稱第四章 靜態(tài)場(chǎng)邊值問題的解析 §4.8 復(fù)變函數(shù)法授課方式理論課（ ）；實(shí)驗(yàn)課（ ）；實(shí)習(xí)（ ）教 學(xué)時(shí) 數(shù)2 學(xué)時(shí)教學(xué)目的及要求了解復(fù)變函數(shù)法和常見的保角變換。教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要時(shí)間分配*§4.8 復(fù)變函數(shù)法1、復(fù)變函數(shù)及其性質(zhì)2、復(fù)勢(shì)函數(shù)法3、常見的保角變換：冪函數(shù)和對(duì)數(shù)變換例題1：二面角為的兩半無限大等勢(shì)面的場(chǎng)例題2：計(jì)算圓弧形電阻片的電阻§4.8中復(fù)變函數(shù)及其性質(zhì)和復(fù)變函數(shù)法用1學(xué)時(shí)；§4.8中常見的保角變換用1學(xué)時(shí)。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)§4.8 復(fù)變函數(shù)法重點(diǎn)：復(fù)變函數(shù)的導(dǎo)數(shù)（四種形式）和柯西黎曼條件；復(fù)勢(shì)函數(shù)法；冪函數(shù)變換和對(duì)數(shù)變換；例題1：二面角為的兩半無限大等勢(shì)面的場(chǎng)；例題2：計(jì)算圓弧形電阻片的電阻。難點(diǎn)：二維場(chǎng)的矢量式和復(fù)數(shù)式的對(duì)應(yīng)及由復(fù)勢(shì)函數(shù)計(jì)算復(fù)數(shù)場(chǎng)后再換成場(chǎng)矢量或由勢(shì)函數(shù)直接計(jì)算場(chǎng)矢量；復(fù)勢(shì)函數(shù)法中通量函數(shù)和勢(shì)函數(shù)的選擇。疑點(diǎn)：根據(jù)場(chǎng)圖選擇復(fù)勢(shì)函數(shù)中的通量函數(shù)和勢(shì)函數(shù)并由此構(gòu)成復(fù)勢(shì)函數(shù)。討論、練習(xí)、作業(yè)介紹：科研熱點(diǎn)“隱形衣