《电磁场与电磁波课程》教学大纲
《电磁场与电磁波》课程教学大纲
《电磁场与电磁波》课程教学大纲一、课程基本信息课程编码：07S2117B中文名称：电磁场与电磁波英文名称：E1ectromagneticFie1dandE1ectromagneticWave课程类别：专业核心课总学时：48总学分：3适用专业：电子科学与技术专业先修课程：高等数学、大学物理、场论、数学物理方程二、课程性质及目标教学性质：电磁场与电磁波是电子科学与技术专业学生的一门专业核心课程。
通过本课程的学习，要求学生系统地理解电磁场与电磁波的基本概念、基本性质和基本规律，掌握求解电磁场问题的基本方法，为进一步学习其他课程特别是专业课打下基础。
课程目标：1.通过本课程知识的学习，使学生了解电磁场论的发展历程，掌握电磁场论的基本概念、基本性质和基本规律，掌握求解电磁场问题的基本方法，为后续专业课程奠定基础。
引导学生学习科技发展史，树立科技强国意识，感受中国在电子领域的先进成果，激励学生自觉融入到实现中华民族伟大复兴的中国梦进程中。
2.通过本课程知识的学习，使学生掌握电磁场论计算理论的基本方法，并能在具体电子科学与技术专业的具体问题中加以应用。
培养学生解决问题方法的多样性，提高学生数学分析的能力。
3.通过本课程知识的学习，使学生掌握电磁场论分析问题的基本方法，并能在复杂的实际情况中加以应用。
培养学生逻辑思维和创新能力，提高学生设计、开发系统的能力。
不同介质和边界条件对应的场方程形式不同，引导学生用发展的眼光看问题，终身学习，与时俱进，始终拥有先进的理念和较高的职业素养。
I.采用启发式、案例式教学，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。
2.结合科研生产中的实际例子对课程进行讲解，通过课堂讲解，加强学生对基础知识及基本理论的理解。
3.教学以课堂讲授为主，多媒体辅助教学，提高课堂教学信息量，增强教学的直观性、形象性。
4.通过课内讨论与课外答疑、线下辅导与线上交流相结合的方式，调动学生学习的主观能动性，培养学生的自学能力。
《电磁场与电磁波》课程教学大纲
《电磁场与电磁波》课程教学大纲英文名称：Electromagnetic Field and Waves一、课程说明1．课程性质学科基础选修2．课程的目的和任务电子类各专业主要课程的核心内容都是电磁现象在特定范围、条件下的体现，分析电磁现象的定性过程和定量方法是电类各专业学生掌握专业知识和技能的基础之一，因而电磁场与电磁波课程所涉及的内容，是合格的电子类专业本科学生所应具备的知识结构的必要组成部分。
不仅如此，电磁场理论又是一些交叉领域的学科生长点和新兴边缘学科发展的基础。
学好电磁场理论将增强学生的适应能力和创造能力。
因此本课程的作用不仅是为进一步学习准备必要的基础，更为深远的是关系到所培养学生的基本素质，因此“电磁场与电磁波”课程在教学计划中应占有重要地位，它是电子类专业本科学生的一门技术基础课。
3．适应专业：电子信息工程4．学时与学分：54（理论教学） 3学分5．先修课程：大学物理、高等数学与工程数学(包括矢量分析,场论和数理方程等) 6．推荐教材或参考书目：（1）王家礼，朱满座等编，《电磁场与电磁波》，西安电子科技大学出版社，2000 （2）谢处方、饶克谨编，《电磁场与电磁波》（第三版），高等教育出版社，1999 7．主要教学方法与手段以课堂讲授为主要教学方法，每章做一次课外作业。
8．考核方式：本课程通过两方面进行考核：作业：10﹪；闭卷考试：90﹪。
9．课外自学要求作业6次，批3次，抽查3次。
二、教学基本要求和能力培养要求1．通过本课程的各个教学环节，达到以下基本要求：（1）静电场理解电场强度与电位的定义，理解电场强度的线积分与路径无关的性质以及电场强度与电位之间的关系。
了解媒质的线性,均匀和各向同性的含义，了解电偶极子，电偶极距的概念，了解极化电荷，极化强度的定义。
理解电位移的定义以及它和电场强度，极化强度之间的关系，理解并能熟练应用高斯定律。
掌握静电场的基本方程，掌握电位所满足的微分方程(泊松方程和拉普拉斯方程)，以及电场强度，电位移和电位在不同媒质分界面上的衔接条件，能列出简单场的边值问题,并能掌握一维边值问题的求解方法。
电磁场与电磁波课程教学大纲
《电磁场与电磁波》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：课程名称：电磁场与电磁波英文名称：Electromagnetic Fields and Electromagnetic Waves课程类别：专业基础课学时：63学分：3适用对象: 电子信息专业考核方式：考试先修课程：大学物理、高等数学与工程数学(包括矢量分析,场论和数理方程等)二、课程简介电磁场与电磁波是通信技术的理论基础，是电子信息专业本科学生的知识结构中重要组成部分。
本课程使学生掌握电磁场的有关定理、定律、麦克斯韦方程等的物理意义及数学表达式。
使学生熟悉一些重要的电磁场问题的数学模型（如波动方程、拉氏方程等）的建立过程以及分析方法。
培养学生正确的思维方法和分析问题的能力，使学生学会用"场"的观点去观察、分析和计算一些简单、典型的场的问题。
为后续课程打下坚实的理论基础。
Electromagnetic Field and Electromagnetic Wave is the theoretical foundation of communication technology, it is one of the most important components of the knowledge structerue for undergraduate students who major in information and electronic. Electromagnetic Field and Electromagnetic Wave make students grasp the theorem and the physical meaning of the Maxwell equations and mathematical expressions. It also make students grasp building method and analyzing method of some important mathematical model (such as wave equation,Laplace equation). This course trains students on the proper ways of thinking and ability to analyze issues, It also provides a solid theoretical foundation for following courses.三、课程性质与教学目的一切电现象，都会产生电磁场，而电磁波的辐射与传播规律，更是一切无线电活动的基础。
《电磁场与电磁波》课程教学大纲
《电磁场与电磁波》课程教学⼤纲《电磁场与电磁波》课程教学⼤纲Electromagnetic fields and waves课程编号：学分： 4学时： 64 （其中：讲课学时：56 实验学时2：上机学时：6 ）先修课程：⾼等数学、普通物理、数学物理⽅法后续课程：适⽤专业：光信息科学与技术、应⽤物理、电⼦信息、电⼦对抗开课部门：理学院⼀、课程教学⽬的和课程性质电磁场与电磁波是⾼等学校理⼯科电⼦类或信息类专业必修的⼀门专业基础理论课，其任务是介绍宏观电磁现象的基础理论和平⾯电磁波动的基本规律，使学⽣能完整地理解和掌握宏观电磁场的基本性质和基本规律，对电⼦信息⼯程中的电磁现象和电磁场问题能⽤场的观点进⾏分析和计算。
同时，电磁场理论⼜是⼀些交叉领域的学科⽣长点和新兴边缘学科发展的基础，它对于学⽣后续专业课程的学习和增强学⽣的适应能⼒与创造能⼒，具有重要的作⽤。
⼆、课程的主要内容及基本要求第⼀章⽮量分析（6学时）[知识点]⽮量代数、三种常⽤的正交坐标系、标量场的梯度、⽮量场的通量与散度、⽮量场的环流与旋度、⽆旋场与⽆散场、亥姆霍兹定理。
[重点]理解标量场与⽮量场的概念，了解标量场的等值⾯和⽮量场的⽮量线的概念。
⽮量场的散度和旋度、标量场的梯度是⽮量分析中最基本的概念，应深刻理解，掌握散度、旋度和梯度的计算公式和⽅法。
[难点]⽮量场的散度和旋度、标量场的梯度是⽮量分析中最基本的概念，应深刻理解，掌握散度、旋度和梯度的计算公式和⽅法；散度定理和斯托克斯定理是⽮量分析中的两个重要定理。
[基本要求]1、理解标量场与⽮量场的概念；2、掌握散度、旋度和梯度的计算公式和⽅法；3、⽮量场的散度和旋度、标量场的梯度是⽮量分析中最基本的概念。
[考核要求]1、理解标量场与⽮量场的概念；2、掌握散度、旋度和梯度的计算公式和⽅法；3、⽮量场的散度和旋度、标量场的梯度是⽮量分析中最基本的概念。
第⼆章电磁场的基本规律 (10学时)[知识点]电荷守恒定律、真空中静电场的基本规律、真空中恒定磁场的基本规律、媒质的电磁特性、电磁感应定律和位移电流。
电磁场与电磁波
《电磁场与波》课程教学大纲课程编号：43350740 学时：64（实验4）学分：4先修课程：高等数学、大学物理、工程数学（包括数理方程、矢量分析与场论、复变函数、线性代数）。
一、课程性质和任务本课程是电子科学与技术专业本科专业基础课。
本课程的具体任务是：使学生掌握宏观电磁场与波的基本定律和基本性质，掌握电磁场分析和计算的基本方法。
教学内容和要求本课程的具体内容和要求如下：掌握矢量场的通量、环量、散度、旋度、标量场的梯度，掌握散度定理和斯托克斯定理，掌握三种正交坐标系及场表现方法，熟悉亥姆霍兹定理。
掌握静态场和恒定磁场的基本方程、基本性质、边界条件和本构关系，了解唯一性定理；掌握电位与静电场的关系，了解矢量磁位与恒定磁场的关系。
熟悉静态场的基本计算方法，能应用高斯定律、安培环路定律、积分方法、分离变量法、镜象法和复变函数法计算电场和磁场的问题，掌握电阻、电容和电感的基本计算方法。
* 了解标量磁位的作用和性质；了解极化现象，了解多导体电位，部分电容，了解静态场的数值求解方法。
掌握麦克斯韦方程与电磁场在不同媒质分界面上的边界条件和本构关系；会运用麦克斯韦方程说明时变电磁场和静电场和恒定磁场的基本特性；理解坡印定理、能量密度以及能流密度的概念；掌握并理解波动方程，掌握正弦电磁场的复数表示法。
掌握平面电磁波在理想介质中的传播特性，了解电磁波极化的概念。
* 了解损耗媒质中传播的规律，了解两种媒质分界面上电磁波反射与折射规律；实验教学：本课程实验教学为4学时。
（1）电磁波波长和极化的测量（2）槽形接地器内的静电场研究教师可根据教学需要增加新的实验内容。
说明：带*号的内容可由教师可根据课时安排和各专业要求进行取舍。
二、教材和参考资料1、教材：（1）《电磁场与电磁波》（第二版），谢处芳，饶克谨编2、参考书：（1）《电磁场与波》，D。
郑钧著（美）。
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《电磁场与电磁波课程》教学大纲
课程编号：
一、课程性质、目的及开课对象
（一）课程性质：专业课
（二）目的：通过本课程的学习，全面地，系统地掌握宏观电磁场的基本性质和基本规律，及其应用方面的基本知识及技能。
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。
（三）开课对象：物理学院电子信息工程专业本科生
二、教学方法与考核方式
（一）教学方法：以讲授为主，多媒体课件为辅。
（二）考核方式：考试
三、学时数分配
总学时：54学时，大纲中带*号的内容不是必讲的，未计入学时之内。
四、教学内容与学时
第一章矢量分析(7学时)
【主要内容】：
1.1 矢量代数
1.2 三种常用的正交坐标系
1.3标量场的梯度
1.4矢量场的通量与散度
1.5矢量场的环流与旋度
1.6无旋场与无散场
1.7拉普拉斯运算与格林定理
1.8亥姆霍兹定理
重点难点：矢量场的散度和旋度、标量场的梯度；散度、旋度和梯度的计算公式和方法；散度定理和斯托克斯定理；拉普拉斯运算与格林定理及亥姆霍兹定理。
第二章电磁场的基本规律(11学时)
【主要内容】：
2.1电荷守恒定律
2.2真空中静电场的基本规律
2.3真空中恒定磁场的基本规律
2.4媒质的电磁特性
2.5电磁感应定律和位移电流
2.6麦克斯韦方程组
2.7电磁场的边界条件
重点难点：电流连续性方程；库仑定律，磁感应强度，安培力定律；麦克斯韦方程组，电磁场的边界条件。
第三章静态电磁场及其边值问题的求解(11学时)
【主要内容】：
3.1静电场分析
3.2导电媒质中的恒定电场分析
3.3恒定磁场分析
3.4静态场的边值问题及解的唯一性定理
3.5镜像法
3.6分离变量法
*3.7有限差分法
重点难点：电位移的定义以及它和电场强度，极化强度之间的关系，高斯定律应用；静电场的基本方程，电位所满足的微分方程(泊松方程和拉普拉斯方程)，电位移和电位在不同媒质分界面上的衔接条件，一维边值问题的求解方法；镜像法，分离变量法。
第四章时变电磁场(7学时)
【主要内容】：
4.1波动方程
4.2电磁场的位函数
4.3电磁能量守恒定律
4.4惟一性定理
4.5时谐电磁场
重点难点：时谐电磁场，电磁能量守恒定理
第五章均匀平面波在无界空间的传播(9学时)
【主要内容】：
5.1理想介质中的均匀平面波
5.2电磁波的极化
5.3均匀平面波在导电媒质中的传播
5.4色散与群速
*5.5均匀平面波在各向异性媒质中的传播
重点难点：时谐平面电磁波在理想介质和导电媒质中的传播规律, 介质中的均匀平面电磁波，波阻抗,传播常数,色散,波长的含义；集肤效应和透入深度的概念。
第六章均匀平面波的反射与透射(3学时)
【主要内容】：
6.1均匀平面波对分界平面的垂直入射
*6.2均匀平面波对多层介质分界平面的垂直入射
*6.3均匀平面波对理想介质分界平面的斜入射
*6.4均匀平面波对理想导体平面的斜入射
重点难点：时谐平面电磁波垂直入射到两种不同媒质分界面上时的反射和折射规律。
第七章导行电磁波(3学时)
【主要内容】：
7.1导行电磁波概论
7.2矩形波导
*7.3圆柱形波导
*7.4同轴波导
7.5谐振腔
*7.6传输线
重点难点：沿均匀导波装置传输电磁波的一般分析方法；矩形波导、谐振腔。
第八章电磁辐射(3学时)
【主要内容】：
8.1滞后位
8.2电偶极子的辐射
8.3电与磁的对偶性
*8.4磁偶极子的辐射
*8.5天线的基本参数
*8.6对称天线
*8.7天线阵
*8.8口径场辐射
重点难点：位函数、滞后位
五、教材与教参
（一）教材
《电磁场与电磁波》( 第四版 ), 谢处方 , 饶克谨.主编，出版社北京：高等教育出版社，时间2006
（二）教参
1.《电磁场与电磁波》( 第二版 ), 王家礼,朱满座,路宏敏主编，出版社：西安电子科技大学出版社，时间2004
2.《电磁场与电磁波》( 第二版 ),焦其祥主编，出版社北京：科学出版社，时间2004
3.《电磁场与电磁波》（第三版）教学指导书, 赵家升,杨显清,王园主编，出版社：高等教育出版社，时间2004
4.《电磁场与波》, 冯恩信主编，出版社：西安交通大学出版社，时间1999。