北航 考研 电磁场 2011 课件 电磁场理论教学大纲

电磁场理论教学大纲

课程编号：

课程名称：电磁场理论

Fundamental Theory of Electromagnetic Field

学时学分：63/4

先修课程：

一、课程教学目标：（指明学生需掌握的知识、能力与素质及其应达到的水平）

电磁场理论是电子工程类专业的主要基础课程之一，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物质的基本属性、运动规律及其相互作用。本课程理论严谨、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的运动规律都具有独特之处，具有一定的代表性。

通过本课程的学习，应使学生开阔视野，学会从场的角度观察问题、分析问题、解决问题。在学习内容上，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，从电磁场的角度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，对电磁场及电磁波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今后攻读研究生打下扎实的基础。

二、教学内容及基本要求（简要叙述之主要内容，列出主要章节、内容、要求、学时等）

课程主要内容：数学准备知识、整体宏观场定律、静态场、物质中的宏观场定律、电磁场功能关系、时变场与电磁波、辐射。

各部分内容与学时安排：

绪论与数学准备知识：（8学时）

绪论，矢量分析与场论（矢量分析，广义正交坐标系；场论：梯度、散度、高斯定理、旋度、斯托克斯定理、格林定理）；

整体宏观场定律：（7学时）

自由空间场定律：积分形式麦克斯韦场定律整体物理意义，微分形式自由空间场定律整体物理意义，边界条件；

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静态场（14学时）：

静电场标量位物理意义，标量位微分方程及边界条件，标量位的性质,镜像法，静电场分离变量法，静磁场的矢量位，静磁场的标量位，函数位远区多极子展开。

物质中的宏观场定律（4学时）：

物质极化与磁化的基本概念，物质中的场定律；

电磁场功能关系（4学时）：

电磁场的能量，坡印廷定理

时变场与电磁波（15学时）：

波动方程（1D，3D）自由空间平面电磁波，均匀平面波，时谐场，复数场定律，电磁波的极化，均匀平面波的传播，平面波在有耗媒质中的传播，理想介质与理想导体界面的反射现象，不同媒质界面的反射透射现象。

辐射（11学时）

时变场位函数，电流元辐射场分析，对称振子的辐射，磁流元辐射场分析，惠更斯元辐射场分析，天线阵简介。

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三、教学安排及方式（简要叙述课程的理论与实践、课内与课外、讲授（含周时数）与讨

论（汉个次数）等安排，指明实验个数、名称及其主要内容等）

随堂安排计算机辅助教学演示，讲座、讨论等共及4学时。

四、考核方式

作业（含大型作业）：30％，期中考试（笔试）：30％，期末考试：40％（笔试）五、参考教材（指明至少两本并排序，书名、作者、出版社、出版日期、价格等）

《工程电磁场基础》，徐永斌等，北航出版社，1992年。

《电磁波场基本理论》，潘仲英，北航讲义，1997年。

《工程电磁场基础习题解》，苏东林，张海莹。

《电磁场与电磁波》，谢处方，饶克谨。

《电磁场》，冯慈璋

《电磁场理论基础》，林德云，李国定，清华大学出版社，1990年2月。

《工程电动力学》，王一平，陈达章，刘鹏程，西北电讯工程学院出版社，1985年

六、其他（自定）

北京航空航天大学205教研室

苏东林执笔

二零零零年五月

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