中国海洋大学电磁学课程大纲-中国海洋大学信息科学与工程学院.DOC

中国海洋大学 电磁学 课程大纲 英文名称（Electromagnetics） 【开课单位】 物理系 【课程模块】 学科基础 【课程编号】 071302101205 【课程类别】 必修 【学时数 】 64 （理论 64 实践 0 ） 【学分数 】 4 一、课程描述 本课程大纲根据2011年本科人才培养方案进行修订。 （一） 教学对象 本课程是物理学专业和光信息科学与技术专业的学科基础课，授课对象为大一、大二学生。 （二） 教学目标及修读要求 1、教学目标 1) 使学生能全面地认识和理解电磁运动的基本现象和基本概念，系统地掌握电磁运动的 基本规律，具有一定的分析和解决电磁学问题的能力，并为学习后继课程打下必要的基础。 2) 通过对电磁学发展史上某些重大的发现和发明的介绍，使学生了解物理学思想和实验 方法，培养学生的辩证唯物主义世界观， 使学生获得科学方法论上的教益。 3) 在教学中要注重培养学生运用微分、积分、矢量场论等数学工具解决物理问题的能力。 进一步提高科学知识、科学方法、科学态度和科学精神等科学素质。 2、修读要求 本课程知识理论系统性较强，学习本课程需要有一定的基础理论、知识做铺垫，且又是学习后续专业课光学、原子物理和电动力学等课程的基础课。 （二） 先修课程 力学、高等数学 二、教学内容 （一） 第一章 静电场的基本规律 1. 主要内容 电荷、库仑定律、电场强度、高斯定理、电位。 2. 教学要求 明确电是物质的一种属性，阐明电荷的基本性质、理解“点电荷”模型的概念；掌握库仑定律的矢量形式，成立条件及计算方法；牢固掌握电场强度的概念及基本计算方法；明确体电荷、面电荷和线电荷模型的意义；牢固掌握高斯定理的物理意义及应用，深刻理解由高斯定理求E的特定条件，并理解高斯定理具体表述了静电场的有源场性；牢固掌握电位的概念和基本计算方法，掌握电位和场强的关系，理解静电场的环路定理具体表述了静电场的保守性。 3. 重点和难点 重点：电场强度的概念及基本计算方法、高斯定理的物理意义及应用、电位的概念和基本计算方法。 难点：高斯定理表述静电场的有源场性、环路定理具体表述静电场的保守性。 第二章 有导体时的静电场 1. 主要内容 导体的静电平衡、导体空腔、有导体存在时静电问题的分析方法、电容器及其电容、带电体系的静电能。 2. 教学要求 理解静电平衡的意义、条件；牢固掌握静电平衡时导体的性质及讨论方法；掌握简单形状的导体电荷分布，空间电场及电位的计算；牢固掌握电容器电容的概念及计算方法；了解带电体系的静电能。 3. 重点和难点 静电平衡时导体的性质及讨论方法 （二） 第三章 静电场中的电介质 1. 主要内容 电介质的电结构、电介质的极化、极化电荷、.有介质时的高斯定理、电场的能量、静电场的场方程. 2. 教学要求 理解“重心模型”和电介质极化的微观机制；牢固掌握极化强度矢量的概念；理解极化电荷的概念；掌握极化电荷的计算方法；了解有介质存在时场的讨论方法；牢固掌握E、P、D的联系和区别，并理解引入D的意义；掌握介质存在时的高斯定理计算场强的方法；牢固掌握电容器储能的计算及电场能的计算；理解静电场的场方程。 3. 重点和难点 重点：“重心模型”和电介质极化的微观机制、介质存在时的高斯定理计算场强的方法。 难点：E、P、D的联系和区别，并理解引入D的意义 （四）第四章 恒定电流和电路 1. 主要内容 稳恒电流、欧姆定律和焦耳定律、电源电动势、基尔霍夫方程组、接触电势差与温差电现象、液体导电与气体导电。 2. 教学要求 理解电流密度的概念、连续方程和稳恒电流的条件；理解稳恒电场的概念及与静电场的异同；掌握导电规律；了解金属导电的经典微观解释；掌握欧姆定律和焦耳定律的微分形式；掌握电动势的概念及数学表示方法；掌握基尔霍夫方程组，并能用来计算复杂电路问题；了解接触电势差与温差电现象、液体导电与气体导电。 3. 重点和难点 重点：电流密度的概念、电动势的概念及数学表示方法、基尔霍夫方程组。 难点：稳恒电流的条件、电动势的概念及数学表示方法。 （五）第五章 稳恒电流的磁场 1. 主要内容 基本磁现象、磁感应强度、毕奥—萨伐尔定律、磁场的高斯定理与安培环路定理、带电粒子在磁场中的运动、磁场对载流导体的作用 2. 教学要求 掌握磁感应强度矢量的概念；牢固掌握毕奥—萨伐尔定律矢量式的物理意义，并能用该定律计算简单形状电流的磁感应强度；理解磁场的高斯定理和安培环路定理，并能用安培环路定理分析和计算特定电流分布的磁感应强度；掌握安培定律，并能正确计算磁场对载流导线线圈的作用力和力矩；掌握运动带电粒子产生的磁场及其在磁场中的运动规律。 3. 重点和难