电磁波课件

河北工业大学

2008年工程电磁场基础讲稿

张惠娟

电工电子教学中心

Tel:60204613(科技楼429）

E-Mail: zhanghuijan@

河北工业大学《工程电磁场基础》

学时及教材

时

间：2008年9月-12月学

生：2007级电子、信息专业学

时：56学时，其中实验8学时学

分：3.5学分教材：《工程电磁场与电磁波基础》

——机械工业出版社

河北工业大学《工程电磁场基础》

其他参考书

1．《电磁场基础》，马信山（清华）。2．《工程电磁场基础》，徐永彬等（北航）。

3．《电磁场与电磁波》，王玉仑，郭文彦（哈工大）。

4．《电磁场理论基础》，牛中奇等（西安电子科技大学）。

5．《电磁场与电磁波》，王增和等（西安电子通信工程学院）。

6．《电磁场与电磁波》，周克定(华中科大)等译（美）。

7. 《Electromagnetics with Applications 》, 清华大学出版社影印出版。

8. 《工程电磁场原理》，倪光正(浙大)。

9. 《电磁场重点难点及典型题精解》，马西奎(西交大)等。

10.《电磁场与电磁波解题指导》，赵家升(西安电子科大)。

11.《电磁场与电磁波解题指南》，余恒清(西安电子科大) 。

12.《工程电磁场基础》全美经典学习指导系列，雷银照等译。

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考核方式

平时成绩30％

作业

实验

小论文（学习总结）

期末考试70％

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电磁场的发展历程1752. 雷电试验：美国，富兰克林

1785. 库仑定律：法国，库仑

1789. 伏打电池：意大利，伏打

电流对磁针的作用：丹麦，奥斯特

1822. 安培定律：法国，安培

1825. 欧姆定律：德国，欧姆

1831. 电磁感应定律：英国，法拉弟

1840. 焦耳定律：英国，焦耳

1865. 麦克斯韦方程：英国，麦克斯韦

1888. 电磁波试验：德国，赫兹

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《工程电磁场基础》

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电磁场的应用

¾电气工程中的应用电机、电器、变压器、电气设备设计。

¾电磁场与其他学科的交叉应用

生物电磁研究与应用

边缘学科。磁场→生物→生物效应. 一方面

造福于人类，加以应用，一方面避免伤害。

电磁兼容技术的应用边缘学科。电磁环境污染。 磁悬浮技术及其应用

空间无重力技术及其应用电磁灾害123456

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防空导弹系统、预警系统

河北工业大学《工程电磁场基础》

电磁场课程意义¾是电子工程类专业的主要基础课程之一，而且是许多新兴边缘学科的发展基础和生长点。

¾从电磁场的角度研究物质的基本属性、运动规律及其相互作用。理论严谨、体系完整，其逻辑推理、数学物理分析方法及所研究的电磁场运动规律都具有独特之处，具有一定的代表性。

¾开阔视野，学会用场的方式观察、分析、解决电磁场问题。

河北工业大学《工程电磁场基础》

课程性质、目的和任务本课程是电子类专业的一门专业技术基础课。在普通物理电磁学的基础上，进一步使学生熟悉宏观电磁场的基本性质和基本规律。

通过本课程的教学，培养学生用场的观点来对电子工程中的电磁现象和电磁过程进行分析和判断的初步能力。

通过电磁场理论的逻辑推理能力培养学生正确的思维方法和严谨的科学态度，为学习专业课和进一步研究电磁场问题准备必要的理论基础，并提高学生的基本素质。

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《工程电磁场基础》

场与路的对比

路：①基本物理量——标量

u (x ,y ,z ,t )、i (x ,y ,z ,t )→线性代数方程；

场：①基本物理量——矢量

z z y y x x e t z y x E e t z y x E e t z y x E t z y x E v v v v ),,,(),,,(),,,(),,,(++=z

z y y x x e t z y x B e t z y x B e t z y x B t z y x B v v v v ),,,(),,,(),,,(),,,(++=→矢量运算：点积、叉积、混合积→矢量的微分、积分方程

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《工程电磁场基础》

路：②理论分析简单：VCR 、KCL 、KVL 。

易掌握，条理清晰。

场：②理论推导难，复杂，不易理解。

枯燥。路：③实际，具体，易通过实验观测。场：③抽象，无形状、颜、味，实验难。

要具有空间想象力，立体思维。

场与路的对比

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电磁场教学的霍尔三维结构

解决工程实际问题求解电磁场基本方程基本理论

知识维

逻辑维

理解概念弄清理论全面认知

静态场电磁波时间维

基本概念

时变场

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特点1：

与电路课

电路是电磁场的特例，是低频、电路尺寸相对较小、元件参数理想化(集总参数)的实际问题的简化。超出条件允许的范围后误差将增大。有些问题（高频、复杂的电器设备的设计等）用路的方法无法解决。

场是基础，是实质。理论严格，准确。