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电磁场与微波 教 学 大 纲 （2014年9月修订） 三亚学院 二○一四年九月 《电磁场与电磁波》课程教学大纲课程性质 专业课 课程总学时 48 课程总学分 3 本学期学分 3 本学期学时 48 理论学时 48 实验学时 0 开课学院 理工学院 适用专业 通信工程、海洋通信 先修课程 高等数学、复变函数、概率论 后续课程 移动通信、卫星通信、数据通信技术、微波天线技术 选用教材 《电磁场与电磁波》、谢处方、饶克谨、高等教育出版社、2006年 主要教学 参考书 《电磁场与电磁波》学习指导、郭辉萍、西安电子科技大学出版社、2010年 推荐阅读书目、工具书 1．《电磁场与电磁波》、杨儒贵、高等教育出版社、2003年 考核方式 考试 课程在人才培养体系中的地位和作用 本课程是高等院校理、工等各专业的公共基础课之一。随着信息技术的飞速发展，要求从事电子信息技术的人员必须通晓和掌握电磁场与电磁波的基本特性、分析方法及其应用。通过学习本课程目的是使学生通过学习，能熟练地较系统、深入地掌握电磁场与电磁波方面的基本理论及其应用，为学生将来从事这方面的工作以及进一步深造打好理论基础，从而使学生能“带的走”，学得知识“用的上”，以达到“走进校园是为了更好地走向社会”这一育人理念。 二、学时分配表 章序 内 容 学时 理论课时 实验课时 1 第1章 矢量分析 10 2 第2章 电磁场的基本规律 10 3 第3章 静态电磁场及其边值问题的解 8 4 第4章 时变电磁场 6 5 第5章 均匀平面波在无界空间中的传播 2 6 第6章 均匀平面波的反射与透射 4 7 第7章 导行电磁波 6 8 第8章 电磁辐射 总复习 2 总 计 48 三、教学内容与基本要求 矢量分析（10学时） 【教学目标】本章是基本知识的介绍，要掌握的主要内容为矢量、标量和场的概念，矢量的加、减、标量积、矢量积运算，了解三种常用正交坐标系之间的转化关系，方向导数和梯度、通量和散度、环量和旋度的概念及其运算公式，并了解矢量的旋度和散度的区别与联系。 【教学内容】 1.1 矢量代数 1.1.1 标量和矢量 1.1.2 矢量的加法和减法 1.1.3 矢量的乘法 1.2三种常用的正交坐标系 1.2.1直角坐标系 1.2.2圆柱坐标系 1.2.3球坐标系 1.2.4 矢量积(叉积) 1.3 标量场的梯度 1.3.1 标量场的等值面 1.3.2 方向导数 1.3.3 梯度 1.4 矢量场的通量与散度 1.4.1 矢量场的矢量线 1.4.2 通量 1.4.3散度 1.4.4散度定理 1.5 矢量场的环流与旋度 1.5.1 环流 1.5.2旋度 1.5.3斯托克斯定理 1.6无旋场与无散场 1.6.1 无旋场 1.6.2无散场 1.7 拉普拉斯运算与格林定理 1.7.1拉普拉斯运算 1.7.2格林定理 1.8 亥姆霍兹定理 【基本要求】 了解：矢量、标量和场的概念，三种常用正交坐标系之间的转化关系以及矢量的旋度和散度的区别与联系。 理解：方向导数和梯度、通量和散度、环量和旋度的概念及其运算公式。 掌握：矢量的加、减、标量积、矢量积运算。 【本章重点】 矢量的加、减、标量积、矢量积运算。 【本章难点】 方向导数和梯度、通量和散度、环量和旋度的概念及其运算公式。 【思考拓展】 实践项目：在日常生活中，分别找出矢量场与标量场的例子，理解矢量场的概念。 第2章 电磁场的基本规律（10学时） 【教学目标】 主要介绍电磁场的基本物理量和基本规律，主要内容包括：电荷与电荷分布、电流与电流密度、电荷守恒定律；真空中的静电场方程；真空中的静磁场方程；煤质的极化和磁化；电磁感应定律、位移电流；麦克斯韦方程组、电磁场的边界条件。 【教学内容】 2.1 电荷守恒定律 2.1.1 电荷及电荷密度 2.1.2 电流及电流密度 2.1.3电荷守恒定律与电流连续性方程 2.2 真空中的静电场基本规律 2.2.1 库仑定律 电场强度 2.2.2 静电场的散度与旋度 2.3 真空中恒定磁场的基本规律 2.3.1 安培力定律 磁感应强度 2.3.2 恒定磁场的散度与旋度 2.4 煤质的电磁特性 2.4.1 电介质的极化 电位移矢量 2.4.2 磁介质的磁化 磁场强度 2.4.3煤质的传导特性 2.5 电磁感应定律和位移电流 2.5.1 法拉第电磁感应定律 2.5.2 位移电流 2.6 麦克斯韦方程组 2.6.1麦克斯韦方程组的积分形式 2.6.2麦克斯韦方程组的微分形式 2.6.