电动力学教学大纲.pdf

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《电动力学》教学大纲

课程编号：3407

课程名称:电动力学英文名称:

学分／学时:４/64课程性质:必修

适用专业:应用物理建议开设学期:５

先修课程:电磁学,数学物理方法,场论与复变函数

开课单位：物理与光电工程学院

一、课程的教学目标与任务

(１）理解电磁运动的基本规律，理解电磁场基本性质；

（2）获得分析和处理一些电磁基本规律问题的能力；

(3)通过学习狭义相对论理论，掌握相对论的时空观及有关的基本理论；

(４)为后续课程的学习和独力解决实际问题打下必要的基础。

二、课程具体内容及基本要求

（一）引言（4学时）

１。基本要求

了解《电动力学》的主要内容、熟悉研究对象等

电磁场理论的史

2.重点、难点

掌握数学知识补充（矢量分析和算符运算）

３。作业及课外学习要求：

课后及课本XX中的补充内容,掌握基本的矢量分析及算符运算法则

（二)第一章电磁现象的普遍规律（８学时）

１.基本要求

第一节电荷和电场

一、库仑定律(电荷连续分布带电体的电场）

二、高斯定理，静电场的散度（矢量场的两个基本性质）

三、静电场的旋度

第二节电流和磁场

一、电荷守恒定律（微分形式和积分形式)

二、用毕—萨定律证明磁场旋度和散度公式

第三节麦克斯韦方程组

一、电磁感应定律

二、位移电流

三、麦克斯韦方程组

四、洛伦兹力公式

第四节介质的电磁性质

一、极化和磁化的物理图象及描述

二、极化强度的散度和磁化强度的旋度

三、物质方程

四、介质中的方程

第五节电磁场的边值关系

一、方程的积分形式

二、法向分量的跃变

三、切向分量的跃变

第六节电磁场的能量和能流

一、场和电荷系统的能量转化和守恒定律的一般形式

二、电磁场能量密度和能流密度表示式

三、电磁能量的传输

2.重点、难点

本章重点:方程及其物理根据，电磁场的边值关系，电磁场能量.

难点:电磁场的矢量运算，电磁场及边值关系的物理图像。

３．作业及课外学习要求:

课后题的部分内容，掌握电磁场的基本边值关系及方程.

（三）第二章静电场（13学时）

1.基本要求

第一节静电场的标势及其微分方程

一、静电场的标势

二、静电势的微分方程和边值关系

三、静电场的能量

第二节唯一性定理

一、静电问题的唯一性定理

二、有导体存在时的唯一性定理

第三节拉普拉斯方程分离变量法

一、分离变量法

二、边界条件的使用

第四节电像法

一、电像法的物理原理

二、电像法的适用区域

第五节格林函数法（选讲)

一、点电荷密度

二、格林函数

三、格林公式和边值问题的解

第六节电多极矩

一、电势的多极展开

二、电多极矩

三、电荷体系在外电场中的能量

２。重点、难点

本章重点：静电场的特征，分离变量法,电像法，静电场的多级展开。

难点:静电场的多级展开.

3.作业及课外学习要求：

课后题的部分内容,熟练掌握电磁场的分离变量方法，电像法。多种形式课

外阅读及计算仿真部分课程相关内容。

(四)第三章静磁场(5学时）

１。基本要求

第一节矢势及其微分方程

一、矢势（规范条件）

二、矢势微分方程

三、矢势边值关系

四、静磁场的能量

第二节磁标势

一、磁标势的适用条件

二、磁标势满足的方程

三、磁标势与静磁场的关系

第三节磁多极矩

一、矢势的多级展开

二、磁偶极矩的场和磁标势