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《电磁学》教学大纲

电磁学是一门关于电磁现象及其电磁相互作用的课程，内容

涉及在真空、导体、介质中的静态和随时间演变的电场和磁场规

律，主要章节包括电场、磁场、电磁力、导体与介质的电磁特性、

电磁感应、直流电和交流电、麦克斯韦电磁方程组和电磁波；此

外，本课程还探讨电磁科学的必威体育精装版发展及其应用。

预修课程：高等数学、力学

开课学期：每年春季和秋季

总学时：80

学分：4

一、教学目标及要求

使本科生掌握电磁相互作用的基本规律。要求他们：

1．了解电荷、电流产生电场、磁场的规律；

2．了解电场与磁场的联系；

3．理解电磁场的物质性：它的能量、动量及角动量；

4．了解电场、磁场与各种物质的相互作用；

5．理解麦克斯韦电磁理论；

6．了解电磁学与其它学科的联系;

7．了解电磁学与实际应用、高新技术的关系;

8．得到一定的科学素质教育：科学精神的培养，了解一些科学

方法，明白科学思维的重要性以及科学与哲学的关系。

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二、教学重点和难点

绪论主要介绍电磁学的发展简史，各个时期主要科学家对电

磁学发展的贡献；以及近代电磁学的发展。同时介绍电磁学对科

学和社会发展带来的巨大的推动和影响。

第一章是静电学的基础。重点是电荷守恒原理；库仑的实验

及库仑定律，静电力的叠加原理；静电场的描述，电场强度的引

入；表述静电场整体性质的高斯定理及环路定理；用高斯定理求

电场；由环路定理引出的电势，电势与电场强度的关系。其中的

难点是电场的基本概念理解；静电场的两条基本定理的把握及应

用；电势的零点的选取问题。

第二章是从静电场和物质的相互作用角度去研究各种物质中

的静电场。重点是在静电场中的导体达到静电平衡时的性质；电

容的定义与电容器；在静电场中电介质的极化机理及其描述，极

化强度矢量；电介质中静电场的两条基本定理，电位移矢量的引

入，高斯定理的应用；两种介质界面上的边值关系；唯一性定理

的阐述及电像法。难点是导体达到静电平衡时的性质，导体表面

电荷的分布；极化强度矢量的引入；电位移矢量的引入；对电像

法的理解及运用。

第三章的重点是静电能储存在静电场中，静电场具有能量；

非线性介质中有电滞损耗；可以用静电能求静电力。难点在点电

荷系统的静电能与电场能量之间的关系；非线性介质及电滞损耗。

第四章的重点是电流密度的概念；电荷守恒定律的表达；稳

恒条件及稳恒电路的欧姆定律；解复杂电路的基尔霍夫定律及应

用。难点在于积分与微分形式的电荷守恒定律的理解；基尔霍夫

定律的理解及熟练应用。

第五章重点是奥斯特的实验发现；磁场的引入与表达；安培

的著名实验与安培定律；毕奥-萨伐尔-拉普拉斯定律及其应用；描

述磁场总体性质的两条基本定理的理解；安培环路定律的应用。

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难点是磁场概念的理解；毕奥-萨伐尔-拉普拉斯定律的应用；磁场

的两条基本定理的掌握及其应用。

第六章重点是理解磁场与物质的相互作用的本质；磁介质的

磁化及其表述的物理量；唯一性定理的表述及几种磁场的求解方

法；洛仑兹力与带电粒子在磁场中的运动特点。难点在于各种磁

介质特性的微观解释；磁荷法的理解与掌握；磁象法的熟练应用。

第七章法拉弟电磁感应定律的发现是重要的，其发现过程具

有启发性；法拉弟对感生电动势的科学解释应该掌握，另外的重

点是互感与自感的引入及计算；似稳电路的条件和暂态过程的分

析、方程的建立。难点在于感生电动势的理解；暂态过程的掌握。

第八章重点是磁能储存在磁场中，磁场具有能量；从N个载

流线圈系统的磁能到磁场的磁能是一致的；利用磁能求磁力。在

学好第三章的基础上，本章的难点仅在于熟练掌握磁能的求法。

第九章交流电流的重点是几种描述方法；复数表示法，相位

的概念，复阻抗的引入；交流电的功率；串联谐振与并联谐振。

难点是几种描述方法的等效性与关联；相位、复阻抗的理解；几

种功率的关系；谐振条件及谐振的应用。

第十章的重点在于麦克斯韦方程的丰富的物理涵意；平面电

磁波的产生与性质；电磁场的能量、动量。难点在于理解麦克斯

韦方程的对称性问题；电磁场的角动量。

第十一章为选讲内容，教师根据开课的院系选讲与该院系学

科相关的电磁学专题内容。主要包括理解介质的电磁性能方程的

重要性