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《电磁场》课程简介课程编号06054001课程名称中文/英文电磁场/Electromagnetic Field学分
2.5学时40(实验0上机0课外实践0)适用专业电气工程及其自动化建议修读学期第4学期开课单位电气与信息工程学院电气工程系先修课程高等数学、大学物理、复变函数与积分变换考核方式与成绩评定标准闭卷考试百分制评定(期末考试卷面成绩占70%,平时成绩占30%)教材与主要参考书目焦其祥,《电磁场与电磁波》,北京科学出版社,2010年第2版内容概述中文本门课程属于电气工程及其自动化专业的专业基础课程,通过本门课程的学习,使学生在大学物理电磁学的基础上,进一步掌握电磁场基本概念;培养学生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;了解进行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;通过电磁场理论的逻辑推理,培养学生正确思维和严谨的科学态度英文This coursebelongs tothe professionalbasic courseof ElectricalEngineering andIts Automation.The studentsthrough studyingthis coursecan beto furtherunderstand thebasic conceptof electromagneticfield onthe basisof inthe CollegePhysics ofElectromagnetism.It willcultivate the students abilitywith thepreliminary viewof electromagneticfield touse qualitativeanalysis andjudgment of electromagnetic phenomenaand electromagneticprocess inelectrical engineering.The knowledgeof basicunderstanding methodsof quantitativeanalysis canlay thefoundation forfurther studyand applicationofelectromagneticmethod invarious complexcalculations.During thelogic analyzingprocess ofelectromagnetic theory,thestudentscould becultivated withcorrect thinkingand rigorousscientific attitude.《电磁场》教学大纲课程编号06054001课程名称中文/英文电磁场/Electromagnetic Field学分
2.5学时40(实验上机课外实践)适用专业电气工程及其自动化建议修读学期第4学期开课单位电气与信息工程学院电气工程系先修课程高等数学、大学物理、复变函数与积分变换
一、课程性质、目的与任务课程性质本门课程属于电气工程及其自动化专业的专业基础课程,通过本门课程的学习,使学生在大学物理电磁学的基础上,进一步掌握电磁场基本概念;培养学生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;了解进行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;通过电磁场理论的逻辑推理,培养学生正确思维和严谨的科学态度教学目的掌握宏观电磁场和电磁波的基本规律,学会用场的观点理解和分析计算一些基本的电磁场和电磁波问题,培养学生的科学态度和创新精神,提高分析与解决问题的能力本课程对应毕业要求
1.
3、
2.
2、
4.1o
二、教学内容及学时分配本课程总学时数为40学时,其中理论教学为40学时,实验教学为0学时;课程教学共有8章,具体内容及学时安排等如下表所示教学重点难点学时实验上机课程内容备注要求(☆)(A安排学时学时
1.矢量分析与场论(数学基础))
1.1矢量分析与坐标系A△1讲授
1.2场论梯度、通量和散度、散度定理、环量A☆2讲授和旋度、斯托克斯公式
1.3无散场与无旋场的位函数A☆
0.5讲授
1.4亥姆霍兹定理B
0.5讲授
2.电磁场基本方程(物理基础)
2.1场源与场量B
0.5讲授
2.2电磁场中媒质的性能参数B.5讲授
2.3电磁感应定律,全电流定律,麦克斯韦第方A☆△1讲授程组
3.静电场
3.1静电场的基本方程与特性(电场强度,电位,A☆2讲授根据给定的电荷分布计算电场)
3.2电场中的导体A☆1讲授
3.3分界面上的衔接条件A☆1讲授
3.4泊松方程和拉普拉斯方程,边值问题(方程和边界条件列写、积分法和分离变量法求解),A☆A2讲授边值问题的数值求解(有限差分法)
3.5解的唯一性定理B1讲授
3.6镜像法(电荷对导体平面的镜像,电荷对两C△1讲授种介质分界面的镜像)
3.7电轴法B A1讲授
3.8电容、部分电容和工作电容A☆1讲授
3.9电场能量及其分布,电场力及其计算A☆△2讲授
4.恒定电场
4.1欧姆定律微分形式,焦耳定律微分形式A1讲授
4.2导电媒质中恒定电场的基本方程,分界面上A☆2讲授的衔接条件,边值问题
4.3导电媒质中恒定电场与介质中静电场的比拟B△1讲授
4.4电导与部分电导的概念B1讲授
4.5接地电阻及其计算A△1讲授
5.恒定磁场
5.1恒定磁场的基本方程与特性(磁感应强度,A☆1讲授根据电流分布计算磁场)
5.2磁矢位,交界面上的衔接条件A△1讲授
5.3磁场的泊松方程,拉普拉斯方程,边界条件A☆1讲授
5.4标量磁位及其应用A A1讲授
5.5磁场的镜象法B1讲授
5.6电感(自感和互感的计算)A☆2讲授
5.7磁场自缰及其分布,磁场力及其计算A☆1讲授
6.时变电磁场
6.1时变电磁场的基本方程,边界衔接条件A☆1讲授
6.2电磁能量传播定理——坡印亭定理A☆1讲授
6.3动态位,达朗贝尔方程及其解,似稳场概念C△1讲授
6.4正弦电磁场的方程组,坡印亭定理.、动态B A1讲授位、达朗贝尔方程的复数形式
7.准静态场
7.1电准静态场,磁准静态场A1讲授
7.2集肤效应,涡流效应,导体的交流内阻抗A☆1讲授
7.3电磁屏蔽B△1讲授
8.电磁波的传播
8.1波的传输规律(波动方程、波速与波阻抗)A☆A2讲授
8.2双导体传输线A☆1讲授(教学基本要求A-掌握;B-熟悉;C-了解)
三、建议实验(上机)项目及学时分配无
四、教学方法与教学手段采用多媒体教学课件进行课堂教学课程教学以课堂讲授为主,结合课堂练习、作业及专题报告等共同实施以现代先进的多媒体技术为主,结合传统的板书教学方法,并穿插必要的视频教学内容
五、考核方式与成绩评定标准课程采用闭卷考核方式,采用百分制评定课程考核成绩采用平时成绩+期终考试成绩相结合的方式,平时成绩占课程考核成绩的2%,平时成绩考核采用考勤、作业、课堂提问、实验和报告相结合的方式;期终成绩占课程考核成绩的80%o
六、教材与主要参考书目
1.孙敏,《工程电磁场基础》,科学出版社,2001年
2.倪光正,《工程电磁场原理》,高等教育出版社,2002年
3.冯慈章、马西奎,《工程电磁场导论》,高等教育出版社,2000年
4.马西奎,《电磁场重点难点及典型题精解》,西安交通大学出版社,2002年
5.谢处方、饶克谨,《电磁场与电磁波》,北京高等教育出版社,2006年
6.F.T.Ulaby,^Fundamentals ofApplied Electromagnetics^,Prentic Hall,2001年
7.钟顺时,《电磁场基础》,北京清华大学出版社,2006年
七、大纲编写的依据与说明根据电气工程及其自动化及相近专业课程指导委员会的教学有关基本要求,以及相关专业认证要求制定,并将相关课程的教学内容进行了适当的协调。