《电磁场理论》教学大纲.PDF

《电磁场理论》教学大纲 0601301 学分-学时 3-48） （课程编号 东南大学电子科学与工程学院 一、课程的性质与目的 本课程是电子信息类专业必修的一门主要的专业基础课。本课程的教学目的，是使学生 掌握电磁场的基本理论与学习方法，为今后的专业学习奠定良好基础，并能分析解决相关的 实际问题。 二、课程内容的教学要求 1. 矢量分析 （1）绪言：了解电磁场理论的发展史、研究内容及本课程的学习方法。 （2 ）矢量分析：熟悉矢量场与标量场的特点与表征。熟悉矢量代数、正交坐标系及其变 换，掌握标量的梯度、矢量的散度、旋度及其相关定理，掌握并能熟练运用矢量恒等式，理 解亥姆霍兹定理及其内涵，能对场进行分类。 2. 时变电磁场 （1）麦克斯韦方程组及边界条件：掌握法拉第感应定律、电流连续性方程、洛仑兹力公 式。掌握麦克斯韦方程组及电磁场边界条件。 （2 ）坡印亭定理：掌握电磁场的能量守恒及相互转换，即坡印亭定理，并能解释一些实 际问题。 （3）时谐电磁场：掌握时谐电磁场性质。 （4 ）位函数及波动方程：掌握位函数，能推导波动方程。了解电路基本定律与麦氏方程 间的关系。 3. 静电场及恒定电流场 （1）基本方程和边界条件：掌握静电场的基本方程、静电场中不同媒质分界面上的边界 条件，理解电位函数，能掌握静电场的求解方法。 （2 ）静电场中的导体：掌握静电场中的导体性质。 （3）静电场中的介质：理解电偶极子和介质，掌握介质的极化及表现，了解电介质的一 些特殊效应及应用。 （4 ）静电能量：理解静电场能量及能量密度。 （5）恒定电流场：了解电流分类，掌握恒定电流场的基本方程，能采用静电比拟方法解 决一些实际问题。 4. 静磁场 （1）基本方程和边界条件：掌握静磁场的基本方程、静磁场中不同媒质分界面上的边界 条件。熟悉毕奥-萨伐定理，理解矢量位的概念，能适当求解静磁场。 （2 ）静磁场中的介质：掌握磁偶极距，了解媒质磁性分类，理解铁磁性物质的磁化过程 及应用，了解与静磁场相关的效应及应用。 （3）静磁能量：理解静磁场能量及能量密度。 5. 平面电磁波 （1）无损耗媒质中的均匀平面电磁波：了解电磁波的分类及特点，掌握无源区域中无损 耗媒质中均匀平面电磁波的传播特点，掌握横电磁波的特性。 （2 ）平面波的极化：掌握平面波的极化，理解极化的工程应用。 1 （3 ）平面波在无界媒质中的传播：掌握在无界有损耗媒质中平面波的传播特性，理解相 对介电常数和损耗角正切。掌握电磁波在良导体中的传播、相关的效应及工程应用。理解色 散和群速。 （4 ）均匀平面电磁波在平面边界上的入射：掌握均匀平面电磁波在导电平面边界上的垂 直、倾斜入射，在电介质平面边界上的垂直、倾斜入射，在多层电介质边界的垂直入射特点 和分析方法，并能对实际应用做出正确的解释。熟悉电磁波谱的分类和应用。 6. 传输线、波导谐振腔及电磁波的辐射 理解导行电磁波的分析方法，了解常用的导波结构，了解电磁波的辐射。 7. 电磁场数值分析及电磁兼容技术 了解常用的电磁场数值计算方法，了解电磁兼容，掌握电磁场的屏蔽。 三、能力培养的要求 1. 分析能力的培养：通过课程实验，重视工程问题的电磁模型的建立和定性分析，培养 学生对工程问题能用所学的电磁场理论进行定性分析的能力。 2. 自学能力的培养：通过本课程的教学，要培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、 消化吸收的能力，以及围绕课堂教学内容，阅读参考书籍和资料，自我扩充知识领域的能力。 3. 表达能力的培养：主要是通过作业，清晰、整洁地表达自己解决问题的思路和步骤的能力。 4. 创新能力的培养：培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯，和对问题提出多种解决 方案、以及对计算进行简化和