《电磁场与电磁波》课程教学大纲
课程编号：
适用专业： 课程层次：本科学位课 学 时 数：64 学 分 数：4
执 笔 者： 李一玫 编写日期： 2003年12月22日
一、课程的任务和教学目标
本课程是为电子通信类本科生开设的专业技术基础课，具有较完整的理论体系和较高的实用价值。通过本课程的学习，学生应全面了解电磁场的理论体系，基本掌握分析和计算电磁场的系统方法，进一步提升空间思维能力和数学计算能力，并对基本的电磁场和电磁波的分布有正确的理解和认识。 二、课程教学内容和学时分配
第一章 矢量分析 8学时 重点：直角坐标、圆柱坐标和球坐标的矢量
微积分计算；
难点：梯度、散度、旋度的物理意义。
第二章 静电场 12学时 重点：静电场的基本理论、分析方法和基本
计算；
难点：有关介质极化问题的计算、边界条件的正确应用
以及场和源之间的计算。
第三章 恒定电场 4学时 重点：恒定电场的基本理论和静电比拟的分
析方法；
难点：电流密度和电导的有关计算。
第四章 恒定磁场 10学时 重点：恒定磁场的基本理论和基本计算； 难点：磁场的计算和电感的计算。 第五章 边值问题 8学时 重点：分离变量法、镜像法； 难点：分离变量法。
第六章 时变电磁场 11学时 重点：麦克斯韦方程组、边界条件和坡印
廷定理；
难点：无源区电磁场的互求和坡印廷矢量的计算及其物理意义。 第七章 平面波 11学时 重点：均匀平面波在各媒质中的传播特性及垂
直入射问题；
难点：均匀平面波的解的数学描述及其意义、波的极化的判定和良
导体表面损耗功率的计算。 三、课程教学安排及要求
教学时间每周4学时，共计16周结课。教学环节主要包括：课堂讲授、作业和答疑。其中，课堂讲授采用多媒体电子教案包含文字、公式、图片、动态演示、动画播放、实物及照片展示等，约占58~60学时，ＣＡＩ课件的演示约占0.5课时，习题课约占4课时；作业方面主要要求通过做习题进一步理解和掌握所学概念、定义、定理及定律，重在对不同的边界条件做具体灵活的应用，并掌握一定的计算技巧。全课程总作业量约90~110题，以计算题为主，约占90％，兼有少量推导题和讨论题，约占10％。答疑每周2学时。
四、课程的考核
课程考核以期终考试为主，可选择闭卷考试和半开卷考试两种方式。闭卷考试计算步骤、应用公式所占分值约70％，计算结果约占30％；半开卷考试允许学生带一张A4纸，计算步骤、应用公式所占分值应低于闭卷考试。平时作业在课程成绩中约占15~20％。 五、本课程与其它课程的联系与分工
本课程的先修课：大学物理，高等数学等
本课程的后续课：微波、天线、电波传播、电磁兼容等 六、建议教材及教学参考书
建议教材：《电磁场与电磁波理论基础》中国铁道出版社 陈乃云主编 2001年第一版
建议教参：《电磁场与电磁波》 高等教育出版社 谢处方等主编 1999年第三版
教学重点
第一章 矢量分析
第一章 矢量分析 基本内容 ⑴ 深刻理解标量场和矢量场的概念； ⑵ 深刻理解散度、旋度和梯度的物理意义并熟练计算这三个度； ⑶ 熟练使用直角坐标、圆柱坐标和球坐标进行矢量的微积分运算；⑷ 了解亥姆霍兹定理的内容重点内容 在直角坐标、圆柱坐标和球坐标中计算矢量场的散度和旋度、标量场的梯度以及矢量 第二章 静电场 第二章 静电场 基本内容 （1）掌握静电场各基本物理量的名称、单位和意义；（2）了解库仑定律的内容并会计（3）了解介质极化的本质和模型，并会计算极化电荷；（4） 熟练使用静电场的基本方程和边界条件求解电场；（5）熟练使用电位方程求解一维场的解；（性定理；会计算常见电容器的电容；（7） 一般计算静电能和静电力 重点内容 熟练利用直接积分法、高斯定律、解电位方程等解决源和场的互求问题，并计算常见 第三章 恒定电场 第三章 恒定电场 基本内容 ⑴ 掌握电流密度的概念和计算；⑵ 了解电流连续性方程及其物理意义；⑶ 掌握恒定件，并熟练计算电场、电流和电荷分布；⑷ 利用静电比拟法计算电导。 重点内容 掌握各种电流分布下电流密度与电流强度的计算；利用静电比拟法计算电导 第四章 恒定磁场 第四章 恒定磁场 基本内容 （1）掌握恒定磁场各基本物理量的名称、单位和意义；（2）了解安培力定律的内容力；（3）会使用比奥-沙伐定律计算对称分布的磁场；（4）了解介质磁化的机理和模型，并会用恒定磁场的基本方程和边界条件求解磁场；（6）一般了解矢量磁位和标量磁位并会进行简单感；一般计算磁场能和磁力 重点内容 熟练利用比奥-沙伐定律、安培定律解决源和场的互求问题，并计算常见元件的互感和回到页首>> 第五章 边值问题 第五章 边值问题 基本内容 分离变量法和静像法的应用和计算 重点内容 直角坐标的分离变量法；直角坐标、球坐标的镜像法 第六章 时变电磁场 第六章 时变电磁场