電磁場原理授課教案

1量分課程教（按章編寫課程名稱：電磁場原理適用專業(yè)：電氣工程及自動化2《電磁場原理》，主編，重慶大學訂，高等教育1999年6月第三版《電磁場》編，高等教育2008年6《ElectromagneticfieldsandwavesRobertR.G.等編著HigherEducationPress,2006編寫時間：編寫時間：20101學時分61241012866一、教學目標及基本要求

1量通過課程的介紹，知道“電磁場原理”課程的學習內(nèi)容、作用；課程的特點、已具有的基礎；學習的重點、難點和解決的辦法；、參考書和教學時間安排；本課程學習的基本要求等等。對矢量分析章節(jié)的學習，要建立起標量場和矢量場的概念，掌握梯度、散度和旋度等“三度”運算，以及此基礎上的場函數(shù)的高階微分計算。掌握矢量的基本運算法則和相應的微分、積分方法，學會按矢量場的散度和旋度分析場的基本屬性。掌握矢量微分算符的基本應用以及散度定理和定理，了解場的二、教學內(nèi)容及學時分配矢量代數(shù)與位置矢量（0.5學時標量場及其梯度（1學時矢量場的通量及散度（1學時矢量場的環(huán)量及旋度（1學時場函數(shù)的高階微分運算（1學時矢量場的積分定理（0.5學時定理（0.5學時圓柱坐標系與球坐標系（0.5學時三、教學內(nèi)容的重點和難點重場概念的建微分矢量算符 的理解和直角坐標系中的應散度、旋度概念的理解及檢源的作四、教學內(nèi)容的深化與拓寬五、教學方式與及教學過程中應注意的問采用多利用電子課件進行教學，在教學過程中應注意 教學，要更加重視課內(nèi)講授的方式，在必要的地方應輔以粉筆板書。同時，要求學生課前預習及課后復習，以便更好地掌握所學內(nèi)容本課程的教學內(nèi)容較多而教學時數(shù)相對較少，在講授本課程時，著重講重點、講難點、講思路、講方法。學生在學習本課程時，應把重點放在掌握研究問題的基本思路和方法上，著重于能力的培養(yǎng)。六、課外學七、習題2章靜電一、教學目標及基本要求

2章通過靜電場的學習，進一步建立場的概念，用電場強度矢量場和電位標量場來描述同一個靜電場，掌握兩個表述量之間的關系。掌握定性的分析電場的分布，確定計算區(qū)域，在建立的合適坐標系中利用電場強度表達式、定理以及邊值問題來計算空間的電場分布。掌握靜電場中的介質(zhì)極化的定量描述及極化電荷的計掌握靜電場的基本方程（微分、積分形式）物理意義，不同介質(zhì)分界面的銜接條件?；谖ㄒ恍远ɡ?，利用等效觀點來分析計算特殊復雜電場（靜電場的間接求解方法。掌握靜電場能量分布的特點及靜電場能量計算二、教學內(nèi)容及學時分配第一節(jié)庫侖定律電場強度（2學時）第二節(jié)靜電場的無旋性及電位（2學時）（1學時）第四節(jié)定律（1學時）（1學時）第六節(jié)電位的微分方程與邊值問題（1學時）（2學時）第八節(jié)電容與部分電容（1學時）第九節(jié)靜電能量與力（1學時三、教學內(nèi)容的重點和難點電場強度和電位的物理含義，靜電場的無旋性靜電場的基本特性與基本方程（微分、積分兩種形式靜電場的唯一性定理，靜電場邊值問題，一維邊值問題的求解靜電場的泊松方程和方程的建定律的應用介質(zhì)的極化及極化電荷密度的計四、教學內(nèi)容的深化與拓寬種結(jié)論，是授課內(nèi)容的延續(xù)。五、教學方式與及教學過程中應注意的問充分利用多教學，圍繞教學基本要求進行教學本章是進入電磁場理論學習的開篇。它不僅為學習靜態(tài)場打下必要的基礎，也為時變場的有關內(nèi)容的較好掌握提供一條途徑。在教學過程中，應注重突出重點，多采用啟發(fā)式教學以及和電磁學所學知識的相互聯(lián)系。通過典型例題的分析，容易犯的錯誤，并要求學生在解算習題過程中，采用正確、嚴謹?shù)牟襟E。六、課外學電軸法七、習題3章恒定電一、教學目標及基本要求

3章恒定電了解恒定電場的形成與特點，通過恒定電場的學習，掌握恒定電場的基本方程及物理含義?；谖ㄒ恍远ɡ?，按靜電比擬，借鑒靜電場的類似求解方法，掌握求解恒定電場的方法。分析恒定電場與靜電場的異同點，通過較熟悉的靜電場內(nèi)容更好地把握恒定電場的特對定性的分析電場分布的思路和做法有清楚的了解二、教學內(nèi)容及學時分配第一節(jié)電流與電流密度（1學時第二節(jié)恒定電場的基本方程（1學時（1學時）第四節(jié)電導與電阻（1學時）三、教學內(nèi)容的重點和難點恒定電場概念及恒定電流的連續(xù)性導電媒質(zhì)中恒定電場的基本方程，媒質(zhì)分界面上的銜接條件。恒定電場的拉斯方程。靜電比擬導體與理想介質(zhì)分界面銜接條件恒定電場和電導的計四、教學內(nèi)容的深化與拓寬五、教學方式與及教學過程中應注意的問充分利用多教學，圍繞教學基本要求進行教學，應注意突出重點，多采用啟發(fā)式教學以及教師和學生的互動六、相關的實踐性環(huán)節(jié)電源的認識及應用，新能源向電能轉(zhuǎn)化的展示與分析七、課外學接地電阻及在電力系統(tǒng)中的應用等內(nèi)容八、習題4章恒定磁一、教學目標及基本要求

4章恒定磁借鑒定律求解電場的思路，掌握利用環(huán)路定律求解磁場的方法掌握恒定磁場基本方程的微分、積分形式及物理意義二、教學內(nèi)容及學時分配（1學時）第二節(jié)磁矢量位（1學時）第三節(jié)真空中的環(huán)路定律（1.5學時第四節(jié)媒質(zhì)磁化環(huán)路定律的一般形式（1學時）第五節(jié)磁標量位（0.5學時）（2學時）第七節(jié)電感（1.5學時）第八節(jié)磁場能量與磁場力（1.5學時三、教學內(nèi)容的重點和難點磁感應強度、磁矢量位函數(shù)的定義式及其計算，環(huán)路定律及磁場強度的計算磁通連續(xù)性原理，媒質(zhì)的磁化恒定磁場的基本方程，媒質(zhì)分界面上的銜接條件利用電感的定義式計算電磁場能量及其分布的計算，磁場力及其計四、教學內(nèi)容的深化與拓寬五、教學方式與及教學過應注意的問圍繞教學基本要求，充分利用 教學進行教學在教學過應通過恒定磁場散度和旋度的學習，加深對恒定磁場基本特性的理解。強調(diào)磁通連續(xù)性原理的積分和微分關系式；應用磁矢量位計算磁通。利用一般形式的環(huán)路（積分和微分形式六、相關的實踐性環(huán)節(jié)上網(wǎng)恒定磁場的有關七、課外學計算電感的八、習題5章時變電磁一、教學目標及基本要求

5章時變電磁通過時變電磁場的學習，掌握描述電磁場基本特性的基本方程的兩種形式(微分形式、積分形式)，以及表征媒質(zhì)特性的性能方程(構(gòu)成方程)，深刻理解Maxwell方程組的記住時變電場和磁場都有兩種場源，時變電場是有旋有散場。注意時變電磁場與靜態(tài)場邊界條件的異同。熟記坡印亭矢量的定義和描述電磁場能量守恒與轉(zhuǎn)換的坡印亭定理，清楚坡印亭定理的物理意義以及不同條件下坡印亭定理的形式。了解正弦電磁場場量的相量形式，基本方程的相量形式以及坡印廷矢量的平均值計算式。記住動態(tài)位A，的定義以及它們所遵從 方程，知道洛倫茲條件及其包含的數(shù)學意義和物理意義能夠由電磁場基本方程導出電準靜態(tài)場和磁準靜態(tài)場的基本方程，正確理解似穩(wěn)條件及似穩(wěn)區(qū)概念。了解集膚效應產(chǎn)生的原因，透入深度的意義，渦流的熱效應和去磁效應，以及相鄰兩載流導體的鄰近效應。二、教學內(nèi)容及學時分配電磁感應定律（1學時全電流定律（1學時電磁場的基本方程分界面邊界條件（1學時坡印廷定理和坡印廷矢量（1.5學時正弦電磁場（1學時動態(tài)位（2學時方程的解答（1學時準靜態(tài)電磁場（2.5學時集膚效應、渦流、鄰近效應和電磁 學時三、教學內(nèi)容的重點和難點電磁感應定律，全電流定律電磁場的基本方程及物理意義，時變電磁場解的唯一性，媒質(zhì)分界面上的銜接條件。坡印廷定律與坡印廷矢量，電磁場的能量分布動態(tài)位及方似穩(wěn)場，似穩(wěn)條渦流的磁效應與熱損耗 效四、教學內(nèi)容的深化與拓寬電磁及應五、教學方式與及教學過應注意的問充分利用多教學，圍繞教學基本要求進行教學在教學過應注意強調(diào)應電磁感應定律和全電流定律的實質(zhì)，電磁場能量守恒和轉(zhuǎn)化的教學以及教師和學生的互動。六、相關的實踐性環(huán)節(jié)上網(wǎng)時變電磁場的有關七、課外學鄰近效應八、習題6面電磁波的一、教學目標及基本要求了解電磁場波動方程推導過程，掌握平面電磁波的基本性掌握均勻平面電磁場在理想介質(zhì)和導電媒質(zhì)中的規(guī)律及相關參量的計了解低損耗媒質(zhì)中均勻平面電磁波的特了解電磁波的極化特二、教學內(nèi)容與學時分配電磁波動方程與平面電磁波（1學時理想介質(zhì)中的均勻平面電磁波 學時導電媒質(zhì)中的均勻平面電磁波 學時平面電磁波的極化（1.5學時三、教學內(nèi)容的重點和難點電磁波動方程，均勻平面電磁波的特點，波的歐姆定律理想介質(zhì)中的正弦均勻平面波的特點，常數(shù)、相位常數(shù)、頻率、波長、相導電媒質(zhì)中正弦均勻平面電磁波的特點等效介電常數(shù)電磁波的極四、教學內(nèi)容的深化與拓寬五、教學方式與及教學過應注意的問充分利用多教學，圍繞教學基本要求進行教學姆磁等學求想弦面播特點，常數(shù)、相位常數(shù)、頻率、波長、相速，坡印廷矢量及其平均值等參量的計算。在教學過，應注意突出重點，多采用啟發(fā)式教學以及教師和學生的互動。六、課外學平面電磁波在平面分界面的垂直入射七、習題 第7章導行電磁一、教學目標及基本要求

7通過導行電磁波的學習，了解電磁波的定向可以能量，也可以信了解電磁波在矩形波導內(nèi)時，任意橫截面內(nèi)的電磁波是駐波，沿軸向方向的知道電磁波的頻率大于波導的截至頻率時，電磁波才可能在波導內(nèi)掌握矩形波導內(nèi)電場和磁場不能同時為橫波及波導內(nèi)不能 波的特了解矩形波導內(nèi)TE10二、教學內(nèi)容與學時分配導行電磁波的基本性質(zhì)（2學時矩形波導（4學時）電磁波在有限空間中的特點導行電磁波的分類，模式矩形波導，截止頻率，TE波，TM波波導中的電磁場邊值電磁波在波導中的模式，截止頻四、教學內(nèi)容的深化與拓寬在講清概念的基礎上，介紹它們在現(xiàn)代電信工的應用五、教學方式與及教學過應注意的問充分利用多教學，圍繞教學基本要求進行教學在教學過應強調(diào)導行電磁波的分類及一般特性，矩形波導中的TE波和TM波及波的特性。了解電磁波在矩形波導內(nèi)時，任意橫截面內(nèi)的電磁波是駐波，沿軸向方向的電磁波是行波。要注意突出重點，多采用啟發(fā)式教學以及互動教學方式。六、課外學傳輸線方程和諧振腔等內(nèi)容七、習題 第8章電磁能量輻射與天8章電磁能量輻射一、教學目標及基本要求通過本章的學習，掌握震蕩電生電磁波的機理，在無限大真空中電磁波的規(guī)律。掌握單元偶極子電磁場的推導，電偶極子輻射近區(qū)場和遠區(qū)場的劃分原則了解輻射的輻射功率，輻射電阻，方向性和方向圖等二、教學內(nèi)容與學時分配（1學時單元偶極子的電磁場（2學時單元偶極子的輻射功率和輻