电磁学_赵凯华_教学大纲

第1章电磁学教学大纲

（包括讲座共60学时）

第2章静电场参考学时 10

§1 库仑定律

•扭称实验及其它实验，电力平方反比律•库仑定律的物理内涵

•库仑定律的成立条件• 电荷守恒定律，电荷的量子性§2 电场电场强度

•电场，电场强度矢量•场强叠加原理

§3 静电场的高斯定理

•源与旋，通量与环流•静电场的高斯定理

§4 静电场的环路定理电势

•静电场的环路定理•关于静电场高斯定理和环路定理的几点说明•电势•场强与电势的微分关系

§5静电场的基本微分方程*

讲座：“电力平方反比律的理论与示零实验”；

第3章静电场中的导体和电介质参考学时 8

§1导体和电介质

§2 静电场中的导体

•导体的静电平衡条件•导体空腔与静电屏蔽

•导体的静电平衡的基本性质•静电场边值问题的唯一性定理

•尖端放电及其应用

§3电容和电容器

•孤立导体的电容•电容器及其电容

•平行板电容器球形电容器同轴柱形电容器

•分布电容•电容器的串并联

§4 电介质极化

•极化的微观机制•极化的描绘

•极化强度矢量P和极化电荷q’的关系

•极化强度矢量P和总电场E的关系——极化规律

•各向异性电介质铁电体•例题

§4有介质时的静电场

•有介质时的高斯定理电位移矢量•应用例举

§5静电场的边界条件

•D的法向分量连续•E的切向分量连续

§5带电体系的静电能

•带电体系的静电势能•电容器储存的静电能

•静电场的能量

第4章直流电参考学时 4

§1电流的连续性方程恒定条件

·电流和电流密度矢量·电流的连续性方程恒定条件§2欧姆定律

· 欧姆定律（积分形式）·电阻率和电导率

·欧姆定律（微分形式）·焦耳定律

•金属导电的经典微观解释

§3 电源和电动势

•电源的电动势•电源的路端电压

•电源的功率•直流电路中的静电场的作用•温差电动势

§4 直流电路

•简单电路·复杂电路基尔霍夫定律

第5章恒定磁场参考学时 10

§1奥斯特实验

•磁的基本现象•奥斯特实验•相关实验•研究课题§2毕奥-萨伐尔定律

•毕奥-萨伐尔定律的建立•磁感应强度•载流回路的磁场§3磁场的“高斯定理”和“安培环路定律”

•磁感应线•磁场的高斯定理•矢势*

•磁单极* •安培环路定理

§4安培定律

•安培定律的建立* •安培定律=毕萨定律+安培力公式

•磁场对载流线圈的作用，磁矩

含讲座：“毕奥－萨筏尔定律、安培定律的示零实验”；

§5 洛伦滋力

•洛仑兹力•带电粒子在均匀电磁场中的运动

•回旋加速器基本原理•霍耳效应

•J.J.Thowmson的阴极射线实验，电子的发现•例题

含讲座：“带电粒子在电磁场中的运动—磁约束、漂移、寝渐不变量”；

第6章磁介质参考学时 4

§1“分子电流”模型

§2 顺磁质与抗磁质

•顺磁质•抗磁质

§3 磁化规律

• 磁化的描绘•磁化强度矢量M与磁化电流I’的关系• 磁化强度矢量M与总磁感应强度B的关系

§4有磁介质存在时的磁场

•有磁介质存在时的磁高斯定理•有磁介质存在时的安培环路定理•磁介质的磁化规律

§4 铁磁质

•铁磁质的磁化规律•铁磁质磁化机制

•铁磁材料的分类及其应用

§5磁场的边界条件和磁路定理

•B的法向分量连续•H的切向分量连续

•磁路定理•磁屏蔽

第7章电磁感应参考学时 10

§1法拉第电磁感应定律

•电磁感应现象的发现•法拉第对电磁感应的研究*

•法拉第电磁感应定律•楞次定律

•涡电流，电磁阻尼和电磁驱动

含讲座：“法拉第电磁感应定律及其定量表达式”；

§2动生电动势感生电动势涡旋电场

•动生电动势•感生电动势，涡旋电场

•交流发电机原理•电子感应加速器

§3自感与互感

•自感系数与互感系数•自感磁能与互感磁能

•磁场的能量与能量密度

§4暂态过程

• RL电路的暂态过程•RC电路的暂态过程

•RLC电路的暂态过程•灵敏电流计

讲座：“超导体”；

第8章交流电参考学时 8

§1交流电概述

• 各种形式的交流电• 简谐交流电的特征量• 几点说明§2交流电路中的基本元件

•电阻元件•电感元件•电容元件•小结

§3 元件的串联、并联——矢量图解法

•串联电路•并联电路•多个元件的串、并联电路§4 交流电路的复数解法

•交流电的复数表示法• 串、并联电路的复数解法

• 串、并联电路的应用•复数形式的基尔霍夫定律

•交流电桥

§5 谐振电路

•串联谐振电路•并联谐振电路

• Q值的物理意义•谐振电路应用例举

§6 交流电功率

•瞬时功率、平均功率和功率因数•有功电阻与电抗

•有功电流和无功电流•视在功率和无功功率

•提高功率因数的意义•提高功率因数的方法§7 变压器简介

•理想变压器•电压变比公式

•电流变比公式•阻抗变比公式•功率传输效率

§8 三相交流电

•三相交流电• 相电压、线电压

•负载的联接•三相电功率

第9章麦克斯韦方程组——电磁波参考学时6

讲座：“Maxwell电磁理论的建立”

§1位移电流

•电磁场的基本规律•位移电流

§2麦克斯韦方程组

•积分形式•微分形式•边界条件

§3电磁波

•电磁波的产生和传播•赫兹实验

•电磁波的性质•电磁场的能量与动量

•电磁波的传输与辐射•电磁理论与时空观狭义相对论的提出•麦克斯韦*