输电线路工程方向《工程电磁场》课程教学大纲
(完整word)工程电磁场-教学大纲(理论课)

教师面授学时
开放学时
总学时
理论
讨论辅导
实验实践
其他
48
48
0
0
12.
本教学大纲撰写者签名:李学生
13.
系主任签名:李学生
院长签名:
课程目的及要求
14.
通过本课程的学习,学生必须掌握的知识
1.理解重要的物理量:电场强度,电位移,电位,电流密度矢量,磁感应强度,磁场强度,矢量磁位等物理意义,深入理解电磁场的重要性质和规律;积分形式和微分形式的Maxwell方程组。
重点和难点
本章重点:唯一性定理、镜像法、虚位移法计算电场力。
4.参考书四:《电磁场与电磁波》,王家礼,西安电子科技大学出版社
5。参考书五:《电磁波理论》(英文版),孔金瓯,高等教育出版社
27.
参考网站
。cn/dcc
http:///
28.
课程内容
第0章预篇 矢量分析与场论基础
章节目标及要求
重点和难点
本章重点:电场强度及电位函数的计算、高斯定理的应用,边界条件。
本章难点:高斯定理、边界条件。
第二章静电场(二)
章节目标及要求
知识目标和要求:理解静电场的唯一性定理,理解平行双电轴法,掌握无限大导电平面的镜像法、球形导体面的镜像和无限大介质交界平面的镜像,了解电容与电容的计算,了解双输电线的电容,了解带电导体系统的电场能量及其分布,掌握虚位移法计算电场力。
通过考勤、作业、课堂提问和结课考试等环节考查学生学习情况
课内实验
在实验室利用实验设备培养学生的实际编程和调试能力
通过当场提问,检查程序运行结果,撰写实验报告等环节考查学生的实际动手能力
21.
学业评价指标体系
《工程电磁场》课程教学大纲

《工程电磁场》课程教学大纲课程编号: 00200680课程名称:工程电磁场英文名称:Engineering Electromagnetic fields总学时:56总学分:3.5适用对象: 电气工程及其自动化专业本科先修课程:大学物理、高等数学一、课程性质、目的和任务工程电磁场是电气工程及其自动化专业的技术基础课之一。
设置本课程的目的是让学生从整体上掌握宏观电磁场的基本定律、基本原理和基本分析方法,了解电磁场边值问题的表述以及数值计算方法,了解电磁场观念和方法在电气工程中的应用,为后续课程的学习和解决工程电磁场问题打下良好的基础。
二、教学要求和内容(一)基本要求1.理解库仑定律、安培定律和法拉第定律的作为电磁场理论基础的重要性;2.理解电场强度、电位移矢量、电位、电流密度、磁感应强度、磁场强度、矢量磁位和标量磁位等基本概念;3.理解静电场的环路定理和高斯通量定理、恒定电场的电流连续性定理、恒定磁场的安培环路定理和磁通连续性定理;4.全面理解麦克斯韦方程组的微分形式和积分形式;5.理解媒质中电磁场的辅助方程;6.理解电磁场媒质分界面的衔接条件;7.了解电偶极子的电磁辐射原理,理解近场和远场概念;8.掌握电磁场由源到场的积分叠加方法;9.掌握利用定理积分形式求解具有对称性和均匀性电场和磁场的方法;10.掌握电场和磁场的镜像法;11.掌握各类电磁场边值问题的表述方法;12.掌握电磁场边值问题的解析积分解法,了解直角坐标系的分离变量法;13.理解坡印亭矢量,了解电磁场能量的分布和转换规律;14.了解平面电磁波的垂直入射、反射和透射等基本传播规律;15.了解电容、电阻和电感等电路参数的定义和计算方法。
16.了解电磁场边值问题数值计算的有限元法;17.初步了解电气工程中电磁场问题的表述、求解步骤以及电磁场分布规律。
基本内容1.矢量分析与场论;2.静电场的基本定律、基本定理、基本解法和边值问题;3.恒定电场的基本定律、基本定理、基本解法和边值问题;4.恒定磁场的基本定律、基本定理、基本解法和边值问题;5.时变电磁场的基本定律、基本定理、基本解法和准静态场的边值问题;6.电磁辐射原理;7.电磁场边值问题的解析方法;8.电场和磁场的镜像法;9.有限元法;10.电磁场的能量及其转换规律;11.均匀平面电磁波的传播规律;12.电路参数的定义和计算方法;13.电气工程中的电磁场问题简介。
工程电磁场课程教学大纲

《工程电磁场》课程教学大纲Engin eeri ng Electromag netic Field、课程的性质、目的和任务本课程是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课程。
它讲授物质电磁属性存在的性质及电磁波运 动形式及其规律。
该课程主要目的和任务是培养学生:在大学物理和高等数学的基础上,系统掌握电磁场 的基本概念、基本原理和基本规律,具备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;了解电磁场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F 基础;掌握电场、磁场的基本性质及电磁波的运动形式,为微波通信、天线理论、光纤通信打下坚实的理论基础。
通过电磁场理论的逻辑推理,使同学具有科学的思维方法和勇于探索问题、解决问题的能力。
、课程教学内容及教学要求第零章矢量分析及场的概念1.教学内容标量场的梯度矢量积分定理2 .重点、难点重点:矢量距离、点乘、叉乘、梯度、散度、旋度、散度定理、斯托克斯定理、赫姆霍兹定理;难点:梯度、散度和旋度的物理意义3 •教学基本要求理解学习工程电磁场的意义;掌握矢量分析的基本概念和定律;了解场论中梯度、散度、旋度、通量和环量等基本概念。
课程编号: 课程类别: 02170060 专业课,选修课 总学时数: 学 分: 36 开课单位: 适用专业: 电气与信息工程学院 电气工程及其自动化英文名称:(1) 矢量的代数运算(2) 场的基本概念(4) 矢量场的散度和旋度第二章 静电场1.教学内容静电场基本方程静电场问题的计算方法2 .重点、难点重点:库仑定理;高斯定理;泊松方程;拉普拉斯方程;分离变量法;电轴法;镜像法难点:电场强度与电位之间的关系、叠加原理的分别和独立作用原则、求解边值问题3 •教学基本要求理解电场强度与电位的定义、电场强度线积分与路径无关的性质和电场强度与电位之间的关系;了解 静电场中的导体和电介质,极化强度和电位移向量;掌握高斯通量定理和无旋性构成的静电场的基本方程 及电场强度、电位和电位移在不同媒质分界面的边界条件,泊松方程和拉普拉斯方程,了解求解边值问题 的常用的方法和场的实验研究;理解边值问题解答的唯一性;掌握简单的静电场问题的计算方法;理解能 量、能量密度和力的概念。
《电磁场》教学大纲

《电磁场理论》教学大纲课程英文名称:Theory of Electromagnetic Fields课程编码:0806033002总学时数:64 其中讲课学时:64 实验学时:0 总学分数:4授课对象:电子信息工程专业、通信工程专业课程性质:必修课一、课程任务与目的通过本课程教学内容的学习,获取电磁场理论最必要的基本知识和基本分析技能。
通过学习可以提高学生的理论基础,增强抽象理念,电磁场理论是电子信息类专业学生必须具备的知识结构的重要组成部分之一.二、课程教学的总体要求通过本大纲所规定的电磁场理论课程的全部教学内容的学习,获得电磁场理论最必要的基本理论、基本知识和基本技能,为以后从事电子工程技术管理工作和科研工作打下基础.三、课程教学内容及基本要求第一章矢量分析(4学时)教学目的和要求:掌握矢量的运算规则,及高斯和斯托克斯定律教学重点:矢量运算教学难点:散度旋度梯度和无散场和无旋场教学方法:教师讲课为主、课堂讨论为辅教学主要内容:第一节标量与矢量第二节散度旋度第三节格林定理第四节亥姆霍兹定理第二章静电场(4学时)教学目的和要求:了解掌握真空中的静电场方程与介质中的静电场方程。
教学重点:电场强度介质极化边界条件。
教学难点:介质极化两种介质的边界条件。
教学方法:教师讲课为主、课堂讨论为辅教学主要内容:第一节电场强度、电通及电场线第二节介质极化第三节两种介质的边界条件第四节电场力第三章静电场的边值问题(4学时)教学目的和要求:了解掌握镜像法及分离变量法教学重点:镜像法分离变量法教学难点:分离变量法教学方法:教师讲课为主、课堂讨论为辅教学主要内容:第一节电位微分方程;第二节镜像法第三节分离变量法第四章恒定电流场(4学时)教学目的和要求:了解掌握电流密度电流连续性原理教学重点:电流连续性原理。
教学难点:电动势。
教学方法:教师讲课为主、课堂讨论为辅教学主要内容:第一节电流及电流密度;第二节电动势第三节电流连续性原理第五章恒定磁场(4学时)教学目的和要求:了解掌握恒定磁场的特点和边界条件。
《电磁场》课程教学大纲

《电磁场》课程教学大纲大纲执笔人:胡登宇大纲审核人:课程编号:0806145英文名称:Electric magnetic field学分:2学分总学时:32。
其中,讲授32学时。
适用专业: 电气工程及其自动化、电子信息工程等先修课程:高等教学、大学物理一、课程性质与教学目的电磁场是关于电与磁现象的一门学科,是工科电类专业的一门理论性比较强的专业课,它的任务是阐明电磁场的基本概念、基本规律和基本的分析计算方法。
本课程是学生在学习了大学物理以后再继续学习的,在内容编写上,即保证了与大学物理电磁学部分的衔接,又保证了理论的完整性,同时避免了一些不必要的重复。
本课程具体分为电场与磁场2个部分进行讲述,通过本课程的学习,可为后续课程,如电机学、高电压技术等打下良好的基础。
同时,培养学生的辨证思维能力,树立理论联系实际的科学观点;提高学生分析和解决问题的能力。
二、基本要求(一)掌握电场强度、电位、静电力、电容的计算方法。
(二)掌握绝缘电阻、接地电阻的计算方法。
(三)掌握磁通量、电感量以及磁场能量的计算。
三、重点与难点重点内容:高斯定理,镜像法,电场强度、电位、电容的计算,电流密度、绝缘电阻、接地电阻的计算,磁感应强度、磁通量、磁场的能量与电感的计算,电磁感应定律。
难点内容:高斯定理,镜像法,电流密度、绝缘电阻、电感的计算四、教学方法课堂讲授,运用启发、讨论、教学互动的多模式教学方法。
五、课程知识单元、知识点及学时分配见表1表1 课程的知识单元、知识点及学时分配知识单元知识点讲课序号描述序号描述1 静电场1 电场强度152 电位3 导体与电介质4 高斯定理5 静电场的基本方程、边界条件6 泊松方程与拉普拉斯方程7 镜象法8 部分电容2 恒定电场1 电流强度与电流密度82 恒定电场的基本方程3 分界面上的边界条件4 恒定电场静电场的比拟5 电导与接地电阻3 恒定磁场1 磁感应强度72 安培环路定理(真空)3 媒质的磁化4 恒定磁场的基本方程与边界条件5 电感6 磁场能量4 时变场1 电磁感应定理2 2 全电流定理六、实验教学内容实验单独开设七、作业要求每个知识单元后均布置一定数量的作业,要求学生独立书面完成。
工程电磁场课程教学大纲

《工程电磁场》课程教学大纲英文名称:Engineering Electromagnetic Field课程编号:02170060课程类别:专业课,选修课总学时数:36学分:2开课单位:电气与信息工程学院适用专业:电气工程及其自动化一、课程的性质、目的和任务本课程是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课程。
它讲授物质电磁属性存在的性质及电磁波运动形式及其规律。
该课程主要目的和任务是培养学生:在大学物理和高等数学的基础上,系统掌握电磁场的基本概念、基本原理和基本规律,具备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;了解电磁场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;掌握电场、磁场的基本性质及电磁波的运动形式,为微波通信、天线理论、光纤通信打下坚实的理论基础。
通过电磁场理论的逻辑推理,使同学具有科学的思维方法和勇于探索问题、解决问题的能力。
二、课程教学内容及教学要求第零章矢量分析及场的概念1.教学内容(1)矢量的代数运算(2)场的基本概念(3)标量场的梯度(4)矢量场的散度和旋度(5)矢量积分定理2.重点、难点重点:矢量距离、点乘、叉乘、梯度、散度、旋度、散度定理、斯托克斯定理、赫姆霍兹定理;难点:梯度、散度和旋度的物理意义3.教学基本要求理解学习工程电磁场的意义;掌握矢量分析的基本概念和定律;了解场论中梯度、散度、旋度、通量和环量等基本概念。
第二章静电场1.教学内容(2)高斯定理(3)静电场基本方程(4)静电场边值问题(5)静电场问题的计算方法(6)静电能量与力2.重点、难点重点:库仑定理;高斯定理;泊松方程;拉普拉斯方程;分离变量法;电轴法;镜像法难点:电场强度与电位之间的关系、叠加原理的分别和独立作用原则、求解边值问题3.教学基本要求理解电场强度与电位的定义、电场强度线积分与路径无关的性质和电场强度与电位之间的关系;了解静电场中的导体和电介质,极化强度和电位移向量;掌握高斯通量定理和无旋性构成的静电场的基本方程及电场强度、电位和电位移在不同媒质分界面的边界条件,泊松方程和拉普拉斯方程,了解求解边值问题的常用的方法和场的实验研究;理解边值问题解答的唯一性;掌握简单的静电场问题的计算方法;理解能量、能量密度和力的概念。
工程电磁场课程教学大纲

《工程电磁场》课程教学大纲央又名称:Engineering Electromagnetic Field课程编号:02170060课程类别:专业课,选修课总学时数:36学分:2开课单位:电气与信息工程学院适用专业:电气工程及其自动化一、课程的性质、目的和任务本课程是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课程。
它讲授物质电磁属性存在的性质及电磁波运动形式及其规律。
该课程主要目的和任务是培养学生:在大学物理和高等数学的基础上,系统掌握电磁场的基本概念、基本原理和基本规律,具备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;了解电磁场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;掌握电场、磁场的基本性质及电磁波的运动形式,为微波通信、天线理论、光纤通信打下坚实的理论基础。
通过电磁场理论的逻辑推理,使同学具有科学的思维方法和勇于探索问题、解决问题的能力。
二、课程教学内容及教学要求第零章矢量分析及场的概念1.教学内容(1)矢量的代数运算(2)场的基本概念(3)标量场的梯度(4)矢量场的散度和旋度(5)矢量积分定理2.重点、难点重点:矢量距离、点乘、叉乘、梯度、散度、旋度、散度定理、斯托克斯定理、赫姆霍兹定理;难点:梯度、散度和旋度的物理意义3.教学基本要求理解学习工程电磁场的意义;掌握矢量分析的基本概念和定律;了解场论中梯度、散度、旋度、通量和环量等基本概念。
第二章静电场1.教学内容(1)电场强度(2)高斯定理(3)静电场基本方程(4)静电场边值问题(5)静电场问题的计算方法(6)静电能量与力2.重点、难点重点:库仑定理;高斯定理;泊松方程;拉普拉斯方程;分离变量法;电轴法;镜像法难点:电场强度与电位之间的关系、叠加原理的分别和独立作用原则、求解边值问题3.教学基本要求理解电场强度与电位的定义、电场强度线积分与路径无关的性质和电场强度与电位之间的关系;了解静电场中的导体和电介质,极化强度和电位移向量;掌握高斯通量定理和无旋性构成的静电场的基本方程及电场强度、电位和电位移在不同媒质分界面的边界条件,泊松方程和拉普拉斯方程,了解求解边值问题的常用的方法和场的实验研究;理解边值问题解答的唯一性;掌握简单的静电场问题的计算方法;理解能量、能量密度和力的概念。
输电线路工程方向《工程电磁场》课程教学大纲

输电线路工程方向《工程电磁场》课程教学大纲课程中文名称:工程电磁场课程英文名称:Engineeringelectromagnetism 课程编号:C1006 应开课学期:3学时数:32 学分数:2适用专业:电气工程及其自动化(输电线路工程方向)课程类型,专业核心课程/必修先修课程:高等数学I、大学物理I一、课程性质本课程是电气工程及其自动化(输电线路工程方向)专业的专业核心课程。
工程电磁场是研究电气工程中电磁现象及其变化规律的科学,主要研究静电场、恒定电场、恒定磁场和时变电磁场的规律。
通过对电磁场规律的研究,能够从整体上掌握电磁场的基本定律、基本规律和基本分析方法,最终为电气工程中电磁问题的提出、计算分析和电磁设计提供科学依据。
二、课程目标通过本课程的理论教学和实践训练,使学生具备下列能力:1、能够运用数学、物理学知识恰当表述电磁场问题,能够将电磁场工程问题表述成物理问题和数学问题。
2、能够利用电气工程、计算机基础知识解决电气工程中的电磁场问题。
3、能够工程基础和专业知识分析和优化电力系统中的电磁场问题。
4、能够运用电磁场基本理论识别和判断电力系统问题的关键环节和电磁参数。
5、能够根据电磁场基本原理计算、优化设计方案,提出优化措施。
6、能够根据电气工程中电磁场基本问题选择、开发用于电磁场计算的技术、资源和工具用于解决工程问题。
三、支撑的毕业要求四、教学内容、学时安排和基本要求第一章矢量分析与场论基础(4学时)重点难点:梯度、散度、旋度(1)了解矢量分析的内容。
(2)理解方向导数和梯度的含义。
(3)理解通量与散度的含义。
(4)理解环量与旋度的含义。
第二章静电场的基本原理(6学时,含专题讨论1学时)重点难点:基本概念,高斯定理,边值条件。
(1)掌握电场强度、电位的概念。
(2)掌握高斯定理、静电场的边值条件。
(3)了解电介质的极化。
(4)了解静电场边值问题。
第三章恒定电场(2学时)重点难点:欧姆定律微分形式(1)了解电流密度的概念(2)理解恒定电场的规律(3)r解恒定电场边值问题第四章恒定磁场(6学时,含专题讨论1学时)(1)掌握磁感应强度、矢量磁位的概念(2)掌握安培环路定理、恒定磁场边值条件(3)了解磁媒质的磁化(4)了解恒定磁场边值问题重点难点:安培环路定理,恒定磁场边值条件第五章时变电磁场的基本原理(2学时)(1)了解法拉第电磁感应定律(2)了解全电流定律(3)掌握电磁场基本方程组重点难点:电磁场基本方程组第六章电磁场边值问题的解析方法(2学时)(1)理解镜像法的基本原理(2)掌握平面边界静电场镜像法(3)掌握球面边界静电场镜像法重点难点:镜像法的基本原理与实施方法第七章电磁场边值问题的数值方法(0学时)不做教学安排,有兴趣的学生可以课下自学,也不作为考核内容。
工程电磁场课程教学大纲

工程电磁场课程教学大纲课程名称:工程电磁场英文名称:Engineering Electromagnetics课程编号:4学时数:48其中实验学时数:4课外学时数:0学分数:3适用专业:电气工程及其自动化一、课程的性质、目的和任务工程电磁场是电气工程及其自动化专业的一门专业基础课,采用双语教学,该课程介绍了宏观电磁场的基本性质和基本规律,并介绍其应用方面的基本知识及技能。
通过本课程的学习,使学生掌握电磁场的基本理论和分析计算的基本方法以及初步实验技能,使学生对工程中的电磁现象与电磁过程,能应用场的观点进行初步分析,对一些简单的问题能进行计算,为学习专业或进一步研究电磁场问题,准备必要的理论基础。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点(一)基本要求:电场强度、电位移、电位、电流密度、磁感应强度、磁场强度、磁矢位、磁位和动态位等重要物理量的物理意义(理解)。
梯度、散度和旋度的概念(理解)。
高斯公式和斯托克斯公式计算通量和环量(熟练掌握)。
静电场基本方程、泊松方程和拉氏方程(掌握)。
恒定电场基本方程和辅助方程、不同介质分界面上的边界条件,恒定磁场基本方程和边界条件(掌握)。
镜像法解决特殊场的问题(掌握)。
深入理解电磁场的重要性质与规律——积分形式和微分形式的电磁场基本方程组(熟练掌握)。
达朗贝尔方程求解过程和辐射现象(了解)。
介质中电磁波的波速、波阻抗、透入深度、集肤效应、邻近效应和电磁屏蔽的概念(理解)。
平面电磁波在理想介质及导电媒质中传播的基本规律(掌握)。
(二)重点:高斯公式和斯托克斯公式。
静电场、恒定电场及恒定磁场的基本方程和边值问题。
镜像法。
全电流定律和电磁场基本方程组。
平面电磁波传播规律。
(三)难点:用高斯公式和斯托克斯公式来计算通量和环量。
静电场边值问题和镜像法。
电流密度概念。
矢量磁位和标量磁位概念。
位移电流和动态位。
三、教学方式及学时分配以讲授和练习为主,自己学习为辅。
本课程的其他教学环节主要为作业和课堂测验,对没上交作业数量超过规定上交作业数量一半以上的学生将不允许参加期末考试。
工程电磁场基础教学设计

工程电磁场基础教学设计前言工程电磁场基础课程是电子信息工程类专业必修的一门课程,是为了培养学生对电磁场理论和设计方法的基本素养。
在这门课程中,我们将主要介绍电磁场基本方程、静电场、静磁场、时变电场、时变磁场的基本理论和方法。
教学目标本课程的教学目标是使学生掌握以下内容:1.熟练掌握电磁场基本理论和方法;2.理解电磁场在工程实践中的应用;3.能够运用电磁场理论解决实际问题。
教学内容第一章电磁场基本方程在本章中,我们将介绍电磁场基本方程和它们的物理意义。
其中包括四个方程:麦克斯韦-安培定律、麦克斯韦-法拉第定律、高斯定理和安培环路定理,并探讨它们在电磁学中的应用。
第二章静电场在本章中,我们将讲解静电场的性质和计算方法。
其中包括电势、电场强度、电势能等概念,并以点电荷、导体、电容器等实例进行分析,进而引入复杂几何形状的电场计算方法。
第三章静磁场在本章中,我们将介绍静磁场的特性和计算方法。
其中包括磁场的标量和矢量场,以及矢量场的磁场的线性关系。
我们还将讲解安培环路定理在磁场中的应用,并以电路实例进行练习。
第四章时变电场在本章中,我们将讨论时变电场的基本理论和方法。
我们讲解麦克斯韦方程组在时变电场中的特性和应用,并举例说明。
第五章时变磁场在本章中,我们将介绍时变磁场的基本理论和方法。
讨论反演定理的应用,并举例说明磁场的电动势和涡旋。
教学方法本课程采用讲授和实验相结合的教学方法。
1.讲授:通过讲授普及理论知识,提高学生对知识的理解。
2.实验:通过实验锻炼学生的实践能力,培养学生的动手能力。
实验设计在实验教学中,请根据教学内容进行如下设计:•实验一:线性电路中的基本电路参数测量;•实验二:平板电容器电场测量;•实验三:磁场测量;•实验四:法拉第感应法测量电动势。
评分标准评分标准将采用课堂测验和实验成绩来综合评定,测验和实验成绩各占总评成绩的50%。
总结通过工程电磁场基础课程的学习,能够让学生深刻理解电磁场基本理论和方法,提高学生的工程实践能力,使他们掌握电磁场在电子信息领域中的应用,为未来的学习和工作奠定扎实的基础。
工程电磁场 教学大纲

工程电磁场课程教学大纲课程名称:工程电磁场课程类型:专业技术基础课学时:48(其中理论教学42学时,实验4学时,考试2学时)适用对象:电气工程类专业本科生先修课程:高等数学、矢量分析与场论、物理电磁学一、本课程的性质、目的与任务及对先开课程的要求本课程是电气工程类各专业的一门重要的技术基础课,它不仅是许多专业课程的重要基础,而且是许多新兴边缘学科的发展基础和生长点。
本课程从电磁场的角度研究电磁物质的基本属性、运动规律及其相互作用,介绍宏观电磁场分布及电磁波传播的基本规律和特性,介绍工程应用中电磁场与电磁波问题的基本分析方法和计算方法,是进一步深入学习和研究解决各种复杂的电磁场与电磁波工程实际问题的基础。
电磁场理论是体系完整的经典理论,灵活而抽象。
学生学习和掌握此理论,不仅可以积累必要的知识,而且可以培养学生抽象思维的能力,提高将物理概念和数学方法相互结合、解决工程实际问题的能力,使学生树立严谨的科学态度、掌握正确的思维方法、提高基本素质。
通过本课程的教学,培养学生用场的观点对电磁场与电磁波现象进行分析和判断的能力,并对一些典型的电磁场问题进行计算。
学生应先行学习高等数学、矢量分析与场论、物理电磁学等课程。
二、教学基本要求通过本课程的教学,学生应掌握静态和时变电磁场的基本性质、典型分析方法,正确理解电磁场的基本概念,并能运用这些概念分析和处理一些典型的电磁场边值问题,掌握宏观电磁场的基本规律,对电磁场的整体理论体系有一个比较完整的理解,从而为学习后续课程及继续深造打下扎实的基础。
三、具有以下能力1. 对一般电磁场问题进行计算、分析的能力;2. 对复杂电磁场问题建立数学模型的能力;四、课程内容、学时分配及基本要求(一)基本要求1.理解重要物理量:电场强度、电位移、电位、电流密度、磁感应强度、磁场强度、矢量磁位、动态位的定义并进行简单的计算。
2.熟练掌握库仑定律、高斯定理、安培环路定律、法拉第电磁感应定律的内容,并能应用它们计算简单的电磁场问题。
《工程电磁场》课程教学大纲【模板】

《工程电磁场》课程教学大纲
执笔人:焦超群,编写日期:2013年05月
一、课程基本信息
1.课程编号:94L123Q
2.课程体系/类别:专业基础课
3.学时/学分:56/3.5
4.先修课程:微积分、大学物理
5.适用专业:电气工程及其自动化
二、课程教学目标及学生应达到的能力
工程电磁场是电力系统自动化专业的一门专业基础课。
通过该课程的学习,学生应掌握电磁场的基本概念和基本理论,为学习后继课程奠定必要的基础。
三、课程教学内容和要求
四、课程教学安排
1.理论教学:54学时
2.实验教学:2学时
3.课外学习:56学时
五、课程的考核
1.考勤、平时作业、测验、大作业:25%
2.实验:5%
3.期末考试:70%
六、建议教材及教学参考书
[1] 冯慈璋等,工程电磁场导论,第1版,高等教育出版社,2000
[2] W.H. Hayt,J.A. Buck,工程电磁场,第7版,清华大学出版社,2009
[3] 谢处方,饶克谨,电磁场与电磁波,第4版,高等教育出版社,2006。
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输电线路工程方向《工程电磁场》课程教学大纲
课程中文名称:工程电磁场课程英文名称:Engineeringe1ectromagnetism 课程编号:C1006 应开课学期:3
学时数:32 学分数:2
适用专业:电气工程及其自动化(输电线路工程方向)
课程类型,专业核心课程/必修
先修课程:高等数学I、大学物理I
一、课程性质
本课程是电气工程及其自动化(输电线路工程方向)专业的专业核心课程。
工程电磁场是研究电气工程中电磁现象及其变化规律的科学,主要研究静电场、恒定电场、恒定磁场和时变电磁场的规律。
通过对电磁场规律的研究,能够从整体上掌握电磁场的基本定律、基本规律和基本分析方法,最终为电气工程中电磁问题的提出、计算分析和电磁设计提供科学依据。
二、课程目标
通过本课程的理论教学和实践训练,使学生具备下列能力:
1、能够运用数学、物理学知识恰当表述电磁场问题,能够将电磁场工程问题表述成物理问题和数学问题。
2、能够利用电气工程、计算机基础知识解决电气工程中的电磁场问题。
3、能够工程基础和专业知识分析和优化电力系统中的电磁场问题。
4、能够运用电磁场基本理论识别和判断电力系统问题的关键环节和电磁参数。
5、能够根据电磁场基本原理计算、优化设计方案,提出优化措施。
6、能够根据电气工程中电磁场基本问题选择、开发用于电磁场计算的技术、资源和工具用于解决工程问题。
三、支撑的毕业要求
四、教学内容、学时安排和基本要求
第一章矢量分析与场论基础(4学时)
重点难点:梯度、散度、旋度
(1)了解矢量分析的内容。
(2)理解方向导数和梯度的含义。
(3)理解通量与散度的含义。
(4)理解环量与旋度的含义。
第二章静电场的基本原理(6学时,含专题讨论1学时)重点难点:基本概念,高斯定理,边值条件。
(1)掌握电场强度、电位的概念。
(2)掌握高斯定理、静电场的边值条件。
(3)了解电介质的极化。
(4)了解静电场边值问题。
第三章恒定电场(2学时)
重点难点:欧姆定律微分形式
(1)了解电流密度的概念
(2)理解恒定电场的规律
(3)r解恒定电场边值问题
第四章恒定磁场(6学时,含专题讨论1学时)
(1)掌握磁感应强度、矢量磁位的概念
(2)掌握安培环路定理、恒定磁场边值条件
(3)了解磁媒质的磁化
(4)了解恒定磁场边值问题
重点难点:安培环路定理,恒定磁场边值条件
第五章时变电磁场的基本原理(2学时)
(1)了解法拉第电磁感应定律
(2)了解全电流定律
(3)掌握电磁场基本方程组
重点难点:电磁场基本方程组
第六章电磁场边值问题的解析方法(2学时)
(1)理解镜像法的基本原理
(2)掌握平面边界静电场镜像法
(3)掌握球面边界静电场镜像法
重点难点:镜像法的基本原理与实施方法
第七章电磁场边值问题的数值方法(0学时)
不做教学安排,有兴趣的学生可以课下自学,也不作为考核内容。
第八章电磁场的能量与力(4学时,含专题讨论1学时)
(1)掌握电场能量密度及能量计算
(2)掌握磁场能量密度与能量计算
(3)了解恒定电场功率密度计算
(4)理解坡印亭定理
(5)掌握虚位移法计算电磁场力
重点难点:虚位移方法计算电磁场力
第九章平面电磁波(2学时,含专题讨论1学时)
(1)理解平面电磁波在理想介质中的基本特征
重点难点:波速、波阻抗、相位常数概念的理解。
第十章电路参数的计算原理(4学时)
(1)理解电容参数的计算方法
(2)理解电阻或电导参数的计算方法
(3)理解电感参数的计算方法
重点难点:部分电容、部分匝数、内自感、外自感、接地电阻等概念的理解。
五、课程的其它教学环节
本课程教学主要采用讲授、多媒体教学、课外上机、团队合作、专题讨论、课下作业等
教学方法与手段。
要求教师在授课过程中,所用PpT等教学材料需提供中英文对照专业词汇,在教学过程中适当采用英文原版教材部分章节内容、习题等,播放英文版专业知识录像以拓展学生的国际视野与专业英语阅读能力。
七、推荐教材和教学参考资源
教材:
1.王泽忠.工程电磁场(第二版).北京:清华大学出版社,2015
参考书:
2.杨宪章.工程电磁场(第二版).北京:中国电力出版社,2011
3.倪光正.工程电磁场原理(第二版).北京:高等教育出版社,2009.
4.HaytW.H.,BuckJ.A.工程电磁场(第七版).北京:清华大学出版社,2014
教学参考资源:
本课程已在XX大学“BBBB”平台上建设成为在线开放课程,网址为:
八、课程考核内容及方式
平时成绩占40%(平时讨论和仿真成绩20%+课下作业10%+课堂考勤10%),期末考试
成绩占60%。