<<工程电磁场>>学习报告
电磁理论是人类科学宝库中非常重要的一部分，是现代电子技术的重要基础，是电子信息类和电气类等相关专业的一门重要的核心课程，也是微波技术、天线、电磁兼容等后续课程的理论基础。它对于电磁场与微波技术专业，无线电技术专业，雷达专业，电力工程等许多专业都是不可缺少的。
电磁场理论被许多学者誉为“优美理论”，但电磁场理论中的抽象思维立体空间想象和繁琐的数学推导的确使不少初学者感到困难，甚至学生还没有开始学习就已得知学习这门课程将是一场“劫难”。早在开设这门课程的以前就问过学长学姐关于本门学科的有关问题，他们的回答大都一样，“我就没有学懂，还没有真正听过几节课，还是好好学学…”这样的话无疑不是在打击着我的自信，感觉真正的劫难吧，但是还是立志说要好好听听老师讲解，在老师的带领下自己一定能够战胜的。不过经过一个学期的体验下来确实跟学姐学长们的说法差不多，虽然很想学习、很想跟上老师的步伐，但是其中的很多问题确实让人头疼，特别是那些繁琐的推导计算，还需要一定的想象思维，不过我都没有放弃过，相信加上课后的自学巩固我能学到更多；有很多知识是以前在其他的学科中学过的内容，不过现在的学习中有所加深，让我们更加了解这个知识怎么运用，同时把很多知识串联在一起来学习，更有一种整体思维，在其中我们也能够开发我们想象的思维；还有感谢老师的教诲，老师确
实很认真很卖力的为我们讲解每个问题，希望我们每个同学都能够真正的学到知识。
电场是存在于电荷周围能传递电荷与电荷之间相互作用的物理场。在电荷周围总有电场存在；同时电场对场中其他电荷发生力的作用。观察者相对于电荷静止时所观察到的场称为静电场。如果电荷相对于观察者运动，则除静电场外，还有磁场出现。除了电荷可以引起电场外，变化的磁场也可以引起电场，前者为静电场，后者叫做涡旋电场或感应电场。变化的磁场引起电场。所以运动电荷或电流之间的作用要通过电磁场来传递。在我们日常生活中，磁场则是不可缺少的。最早利用磁场制作的人类工具是指南针，据记载，中国在3000年前就普遍使用带有磁性的物体来指示方向了。在电磁学里，磁石、磁铁、电流、含时电场，都能产生磁场。处于磁场里的磁性物质或电流，因为磁场的作用而感受到磁力，所以会显示出磁场的存在。磁场是一种矢量场，磁场在空间里的任意位置都具有方向和数值大小。电场与磁场有密切的关系；含时磁场会生成电场，含时电场会生成磁场。麦克斯韦方程组可以描述电场、磁场、产生这些矢量场的电流和电荷，这些物理量之间的详细关系。根据狭义相对论，电场和磁场是电磁场的两面。例如我们设定两个参考系，分别定义为A和B，如果相对于参考系A，参考系B以有限速度移动；那么从参考系A观察为静止电荷产生的纯电场，在参考系B观察则成为移动中的电荷所产生的电场和磁场。电磁场是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体和总称。随时间变化的电场产生磁场，
随时间变化的磁场产生电场，两者互为因果，形成电磁场。电磁场可由变速运动的带电粒子引起，也可由强弱变化的电流引起，不论原因如何，电磁场总是以光速向四周传播，形成电磁波。电磁场是电磁作用的媒递物，具有能量和动量，是物质存在的一种形式。电磁场的性质、特征及其运动变化规律由麦克斯韦方程组确定。
<<工程电磁场>>是面向工程的电磁场内容体系，内容主要是库仑定律、电荷守恒定律、安培定律、法拉第定律和麦克斯韦位移电流假设、静电场、恒定电场、恒定磁场和时变电磁场的基本方程及其边值问题、镜像法的基本原理、基于加权余量的工程中常用的有限元法和边界元法、电磁场的能量和力、平面电磁波和电路参数计算原理、电气工程中典型的电磁场问题，其中包括变压器的磁场、电机的磁场、绝缘子的电场、三相输电线路的工频电磁环境以及三相输电线路的电容和电感参数等。
根据自己学习的情况我总结了关于学习本课程的有关学习方法。首先我们要对课本的结构特别的熟练，课程中的有关的内容要有深入的了解；其次就是善于总结，总结我们每堂课上所学习到的新的内容，根据以前的内容把新的内容添加进去，有机的结合在一起，更好的了解知识的延伸性；最后，还是我们中国式教育的老办法，做题看题刷题，我们的课本中有大量的习题，还有解答，我们可以按照课本中的思路将知识点进行梳理，然后拿课后习题练习，加强巩固。拿静电场为例，静电场基本上是为解决电场强度E，总结一下关于E的求法。分别是1）库仑定律 2）高斯定理（公式以及如何应用）3 ）边值
问题就是通过类似于这样的总结，你会发现其实每章都是差不多这些内容，等对知识点熟悉了要对例题以及相关题型熟悉。其中所了解的知识点也不过是静电场中的库伦定律、高斯定律以及安培环路定律，以及在高中物理学中所涉及到的电磁感应定律和洛伦兹力。总之以前的认识都是一些辅助于电路知识中的如何微观的算电流、电压，或者辅助于力学问题中的如何算受力的应用。而在本学期的课程中，我清醒的认识到电磁场不仅仅是用于辅助研究宏观的电路和力学问题，而是更加严谨的解释这些问题。我的理论知识从简单的静电场过度到了整个电场强度及分布问题的分析上来。通过教学我了解到了麦克斯韦方程式，以及欧拉变换，进而通过麦克斯韦方程结合计算机知识来解决遇到的电场分布的问题。
通过本门课程的学习自己进一步了解到了关于电场、磁场的相关的内在实质性的问题，不再像以前一样仅仅是停留在一个表面的层次，对于知识的连贯性也有更加深入的了解，有一个简单的知识可以引申出很多的内容，这更加说明我们要更加努力的学习，用学习的热情燃烧学习的难题。
武汉大学 工程电磁场及高电压综合实验
一、题目 有一极长的方形金属槽，边宽为1cm，除顶盖电位为100sinπxV外，其他三面的电位均为零，试用差分法求槽内电位的分布。 二、解题原理：均匀媒质中的有限差分法 我们在求解场的分布时，当边界形状比较复杂时，解析分析法不再适合了，我们可以采用数值计算的方法，数值计算法的基本思想，是将整体连续的场域划分为若干个细小区域，一般称之为网格或单元，如图1所示，然后用所求的网格交点（一般称为节点或离散点）的数值解，来代替整个场域的真实解。因而数值解，即是所求场域离散点的解。虽然数值解是一种近似解法，但当划分的网格或单元愈密时，离散点数目也愈多，近似解（数值解）也就愈逼近于真实值。 实解。在此处键入公式。 图1场域的剖分，网格节点及步长
(一）、场域的剖分、网格节点及步长 由边界Γ所界定的二维平行平面场（见图1），若采用直角坐标系则可令该场处在xoy 平面内。 所谓场域的剖分就是场域的离散化，即将场域剖分为若干个网格或单元。最常见最简单的剖分为正方形剖分，这种剖分就是在xy 平面上作许多分别与x 轴及y 轴平行的直线，称为网格线。网格线的交点称为节点或离散点，场域内的节点称为内节点，场域边界上的节点称为边界节点。两相邻网格线间距离称为步长，一般以h 表示。若步长相等则整个场域就被剖分为许多正方形网格，这就是正方形剖分。节点（离散点）的布局不一定采用正方形剖分，矩形剖分也常采用，正三角形剖分偶尔也被应用，不过最常见的最简单的仍然是正方形剖分。 （二）、差分与微分 从前面的分析可知，稳恒电、磁场的求解问题，归根到底是求解满足给定边界条件的偏微分方程（泊松方程或拉普拉斯方程）的解的问题所谓差分方法，就是用差商近似代替偏微商，或者说用差分代替微分，从而把偏微分方程转换为差分方程，后者实际上为代数方程。因此这种转化有利于方程的求解。 下面分别对一阶及二阶的差分公式进行推导。首先回顾有关偏导数的定义，有 00(,)(,)(,)(,) lim lim x x f f x x y f x y f x y f x x y x x x →→?+---==? (1) 因此当|x| 充分小时，可近似地用(,)(,)f x x y f x y x +- 或(,)(,) f x y f x x y x -- 代 替 f x ??，所谓差分公式，即是基于上述观点推得的。 设图1所示场域中的位函数为A ，任取一网格节点0，它在xy 平面上的坐标为（x ,i i y ），记节点0的矢量磁位为,i j A ，并把与节点0相邻的其他四个节点1、2、3、4的矢量磁位分别记为1,i j A +、,1i j A +、1,i j A -、,1i j A -，将节点0处函数A 的 一阶偏微商A x ??，用1、0两点函数值的差商1,,i j i j A A h +-近似代替，则有
电磁场与电磁波复习 第一部分 知识点归纳 第一章 矢量分析 1、三种常用的坐标系 （1）直角坐标系 微分线元：dz a dy a dx a R d z y x → → → → ++= 面积元：?????===dxdy dS dxdz dS dydz dS z y x ，体积元：dxdydz d =τ （2）柱坐标系 长度元：?????===dz dl rd dl dr dl z r ??，面积元??? ??======rdrdz dl dl dS drdz dl dl dS dz rd dl dl dS z z z r z r ????，体积元：dz rdrd d ?τ= （3）球坐标系 长度元：??? ??===?θθ? θd r dl rd dl dr dl r sin ，面积元： ?? ? ??======θ ?θ? θθθ??θθ?rdrd dl dl dS drd r dl dl dS d d r dl dl dS r r r sin sin 2，体积元：?θθτd drd r d sin 2= 2、三种坐标系的坐标变量之间的关系 （1）直角坐标系与柱坐标系的关系 ?? ?? ??? ==+=?????===z z x y y x r z z r y r x arctan ,sin cos 22??? （2）直角坐标系与球坐标系的关系 ? ?? ? ?? ??? =++=++=?????===z y z y x z z y x r r z r y r x arctan arccos ,cos sin sin cos sin 2 222 22?θθ?θ?θ （3）柱坐标系与球坐标系的关系 ?? ? ? ???=+=+=?????===??θθ??θ2 2'2 2''arccos ,cos sin z r z z r r r z r r 3、梯度 （1）直角坐标系中： z a y a x a grad z y x ??+??+??=?=→→→ μ μμμμ （2）柱坐标系中： z a r a r a grad z r ??+??+??=?=→→→ μ ?μμμμ?1 （3）球坐标系中：
实验一 实验目的和要求：学习矢量的定义方法(例A=[1,2,3])，加减运算，以及点积dot(A,B)、叉积cros s (A,B)、求模运算n orm(A)。 实验内容： 1、通过调用函数，完成下面计算【p31，习题1.1】。 给定三个矢量A 、B 和C 如下： 23452x y z y z x z A e e e B e e C e e =+-=-+=- 求（1）A e ；（2）||A B -； （3）A B ?； （4）AB θ （5）A 在B 上的投影 （6）A C ?； （7）()A B C ??和()C A B ??； （8）()A B C ??和()A B C ?? 程序如下： A=[1,2,-3]; B=[0,-4,1]; C=[5,0,-2]; ea=A/norm(A) T2=norm(A-B) T3=dot(A,B) theta=acos(dot(A,B)/(norm(A)*norm(B))) theta*180/pi T5=norm(A)*cos(theta) T6=cross(A,C)
T71=dot(A, cross(B,C)) T72=dot(cross(A,B), C) T81=cross(cross(A,B),C) T82=cross(A,cross(B,C)) 运行如图： 结果如下：
2、三角形的三个顶点位于A(6,-1,2), B(-2,3,-4), C(-3, 1,5)点，求（1）该三角形的面积；（2）与该三角形所在平面垂直的单位矢量。 程序如下： A=[6,-1,2]; B=[-2,3,-4]; C=[-3, 1,5]; n=cross(B-A, C-A); S=1/2*norm(n)
重庆大学 电磁场与电磁波课程实践报告 题目：点电荷电场模拟实验 日期：2013 年12 月7 日 N=28
《电磁场与电磁波》课程实践 点电荷电场模拟实验 1.实验背景 电磁场与电磁波课程内容理论性强，概念抽象，较难理解。在电磁场教学中，各种点电荷的电场线成平面分布，等势面通常用等势线来表示。MATLAB 是一种广泛应用于工程、科研等计算和数值分析领域的高级计算机语言，以矩阵作为数据操作的基本单位，提供十分丰富的数值计算函数、符号计算功能和强大的绘图能力。为了更好地理解电场强度的概念，更直观更形象地理解电力线和等势线的物理意义，本实验将应用MATLAB 对点电荷的电场线和等势线进行模拟实验。 2.实验目的 应用MATLAB 模拟点电荷的电场线和等势线 3.实验原理 根据电磁场理论，若电荷在空间激发的电势分布为V ，则电场强度等于电势梯度的负值，即： E V =-? 真空中若以无穷远为电势零点，则在两个点电荷的电场中，空间的电势分布为： 1 212010244q q V V V R R πεπε=+=+ 本实验中，为便于数值计算，电势可取为
1212 q q V R R =+ 4.实验内容 应用MATLAB 计算并绘出以下电场线和等势线，其中q 1位于(-1,0,0)，q 2位于(1,0,0)，n 为个人在班级里的序号： (1) 电偶极子的电场线和等势线（等量异号点电荷对q 2:q 1 = 1，q 2为负电荷）； (2) 两个不等量异号电荷的电场线和等势线（q 2:q 1 = 1 + n /2，q 2为负电荷）； (3) 两个等量同号电荷的电场线和等势线； (4) 两个不等量同号电荷的电场线和等势线（q 2:q 1 = 1 + n /2）； (5) 三个电荷，q 1、q 2为(1)中的电偶极子，q 3为位于(0,0,0)的单位正电荷。、 n=28 （1） 电偶极子的电场线和等势线（等量异号点电荷对q 2:q 1 = 1，q 2为负电荷）； 程序1： clear all q=1; xm=2.5; ym=2; x=linspace(-xm,xm); y=linspace(-ym,ym); [X,Y]=meshgrid(x,y); R1=sqrt((X+1).^2+Y.^2); R2=sqrt((X-1).^2+Y.^2); U=1./R1-q./R2; u=-4:0.5:4; figure contour(X,Y,U,u,'--'); hold on plot(-1,0,'o','MarkerSize',12); plot(1,0,'o','MarkerSize',12); [Ex,Ey]=gradient(-U,x(2)-x(1),y(2)-y(1));
研学旅行教学设计 第一节课魅力校园游 一、活动目标 1．从关注身边开始，认识校园的美，培养关注身边、关注家园，树立爱校、爱家的意识。 2．在关注身边的活动中，培养学生初步的问题意识、协作意识和表达能力。 3．在具体的实践活动中，能初步养成敢于探索，大胆实践的精神。 二、活动准备 学生准备：记录表、相机手机等查询记录资料的设备 教师准备：多媒体课件 三、活动过程 第一课时 （一）导入： 同学们，“千里之行始于足下”，每天陪伴你的校园你是否深入了解过呢每座建筑的名字从何而来每座雕塑有何寓意校园里有哪些树木与花草……古人说“十步之内，必有芳草”，每天身处校园，你注意到她的美了吗 生自由说： 引导学生明确校园景色的构成分为物质环境和人文环境两大类，物质环境又可以分为建筑、道路、广场、标识牌、宣传栏、花园、草
坪等等；人文环境主要包括师生的教学活动、多彩的学生活动、独具特色的学校活动或课程等，让学生有据可依。 （二）研学准备 在经过讨论之后，小组内确定研学方向，并制定完善的研学计划，小组长做好分工。 （三）研学开始 1. 有小组长带领组员按照计划到目的地进行研学； 2. 研学中，组长组织队伍纪律，进行采访和调查，记录员及时记录，其他成员观察、补充发现。 3. 交流、讨论自己的发现和见解，制作知识资料卡、拍摄资料，填写研学表格。 4. 研学完毕，返回教室。 （四）总结与完善 同学们，大家按照计划进行了研学之旅，带着满满的收获回到教室，现在请同学们小组合作完善你们的研学内容，填好“校园景点调查表”，并试着完成校园景点分布图。 第二课时 （一）导入 同学们，上一节课到我们一起进行了我们的“魅力校园之旅”，大家对我们的校园是不是有了更进一步的认识呢谁来与大家分享一下呢 生自由说
实验一：静电场的分析与求解 1.求二维标量场u（r）=y^2-x的梯度 [x,y]=meshgrid(-2:.2:2,-2:.2:2); z=y.^2-x; [px,py]=gradient(z,.2,.2); contour(z) hold on quiver(px,py) hold off title('等值线与梯度'); 2.2个等量同号点电荷组成的点电荷系的电势分布图clear v='1./((x-3).^2+y.^2).^0.5+1./((x+3).^2+y.^2).^0.5'; xmax=10; ymax=10; ngrid=30; xplot=linspace(-xmax,xmax,ngrid); [x,y]=meshgrid(xplot); vplot=eval(v); [explot,eyplot]=gradient(-vplot); clf; subplot(1,2,1),meshc(vplot); xlabel('x'); ylabel('y'); zlabel('电位');
subplot(1,2,2),axis([-xmax xmax -ymax ymax]); cs=contour(x,y,vplot); clabel(cs); hold on quiver(x,y,explot,eyplot) xlabel('x'); ylabel('y'); hold off 3.电偶极子的场（等位线和梯度） clear; clf; q=2e-6; k=9e9; a=1.5; b=-1.5; x=-6:0.6:6; y=x; [X,Y]=meshgrid(x,y); rp=sqrt((X-a).^2+(Y-b).^2); rm=sqrt((X+a).^2+(Y+b).^2); V=q*k*(1./rp-1./rm); [Ex,Ey]=gradient(-V); AE=sqrt(Ex.^2+Ey.^2); Ex=Ex./AE; Ey=Ey./AE; cv=linspace(min(min(V)),max(max(V)),49);
工程电磁场实验报告 姓名： 学号： 联系式： 指导老师：
实验一螺线管电磁阀静磁场分析 一、实验目的 以螺线管电磁阀静磁场分析为例，练习在 MAXWELL 2D 环境下建立磁场模型，并求解分析磁场分布以及磁场力等数据。 二、主要步骤 a) 建立项目：其中包括生成项目录，生成螺线管项目，打开新项目 与运行MAXWELL 2D。 b) 生成螺线管模型：使用MAXWELL 2D 求解电磁场问题首先应该选择求解 器类型，静磁场的求解选择Magnetostatic，然后在打开的新项目中定义画图平面，建立要求尺寸的螺线管几模型，螺线管的组成包括 Core 、Bonnet 、Coil 、Plugnut、Yoke。 c) 指定材料属性：访问材料管理器，指定各个螺线管元件的材料，其中部分 元件的材料需要自己生成，根据给定的BH 曲线进行定义。 图1 元件材料 图2 B-H曲线 d) 建立边界条件和激励源：给背景指定为气球边界条件，给线圈Coil 施加电 流源。 e) 设定求解参数：本实验中除了计算磁场，还需要确定作用在螺线管铁心上 的作用力，在求解参数中要注意进行设定。
f) 设定求解选项：建立几模型并设定其材料后，进一步设定求解项，在对话 框Setup Solution Options 进入求解选项设定对话框，进行设置。 三、实验要求 建立螺线管电磁阀模型后，对其静磁场进行求解分析，观察收敛情况，画各种收敛数据关系曲线，观察统计信息；分析 Core 受的磁场力，画磁通量等势线，分析P lugnut 的材料磁饱和度,画出其B H 曲线。通过工程实例的运行，掌握软件的基本使用法。 四、实验结果 1.螺线管模型 图3 2.自适应求解 图4 收敛数据
电磁场与电磁波 实验报告 实验名称：有限差分法解电场边值问题 实验日期：2012年12月8日 姓名：赵文强 学号：100240333 XX工业大学（威海）
问题陈述 如下图无限长的矩形金属导体槽上有一盖板，盖板与金属槽绝缘，盖板电位为U0，金属槽接地，横截面如图所示，试计算此导体槽内的电位分布。 参数说明：a=b=10m, U=100v 实验要求 1)使用分离变量法求解解析解； 2)使用简单迭代发求解，设-10 =100.1,1 x y ε?=?= ，两种情况分别求解数值解； 3)使用超松弛迭代法求解，设-10 =100.1 x y ε?=?= ，确定?（松弛因子）。 求解过程 一、分离变量法求解 因为矩形导体槽在z方向为无限长，所以槽内电位函数满足直 角坐标系中的二维拉普拉斯方程。 22 22 (0,)0,(,)0(0) (,0)0,(,)(0) x y y a y y b x x b U x a ?? ?? ?? ?? += ?? ==≤≤ ==≤≤
根据边界条件可以确定解的形式： 1ππ(,)sin()sinh()n n n x n y x y A a a ?∞ ='=∑ 利用边界条件0(,)x b U ?=求解系数。 01 ππsin( )sinh()n n n x n b A U a a ∞ ='=∑ 01 πsin( )n n n x U f a ∞ ==∑ 0 0041,3,5,2πsin()d π 2,4,6,a n U n n x f U x n a a n ?=? ==??=? ? 011 πππsin()sinh()sin()n n n n n x n b n x A U f a a a ∞ ∞ =='==∑∑ 041,3,5,πsinh(π/) 'πsinh()02,4,6,n n U n f n n b a A n b n a ? =? ==??= ? 01,3,5, 4ππ(,)sin()sinh()πsinh(π/)n U n x n y x y n n b a a a ?∞ == ∑ 简单迭代法求解 二、 有限差分法 有限差分法（Finite Differential Method ）是基于差分原理的一种数值计算法。其基本思想：将场域离散为许多小网格，应用差分原理，将求解连续函数?的泊松方程的问题转换为求解网格节点上?的差分方程组的问题。 泊松方程的五点差分格式 )(4 1 4243210204321Fh Fh -+++=?=-+++?????????? 当场域中,0=ρ得到拉普拉斯方程的五点差分格式
《电磁场与电磁波》答案(1) 一、判断题（每题2分，共20分） 说明：请在题右侧的括号中作出标记，正确打√，错误打× 1. 均匀平面波是一种在空间各点处电场强度相等的电磁波。 2. 电磁波的电场强度矢量必与波的传播方向垂直。 3. 在有限空间V 中，矢量场的性质由其散度、旋度和V 边界上所满足的条件唯一的确定。 4. 静电场是有源无旋场，恒定磁场是有旋无源场。 5. 对于静电场问题，仅满足给定的泊松方程和边界条件，而形式上不同的两个解是不等价的。 6. 电介质在静电场中发生极化后，在介质的表面必定会出现束缚电荷。 7. 用镜像法求解静电场问题的本质，是用场域外的镜像电荷等效的取代原物理边界上的感应电荷或束缚电荷对域内电场的贡献，从而将有界空间问题转化为无界空间问题求解。 8. 在恒定磁场问题中，当矢量位在圆柱面坐标系中可表为()z A A r e =时，磁感应强度矢量必可表为() B B r e φ=。 9. 位移电流是一种假设，因此它不能象真实电流一样产生磁效应。 10.均匀平面波在理想媒质中的传播时不存在色散效应，在损耗媒质中传播时存在色散效应。 二、选择题（每题2分，共20分） （请将你选择的标号填入题后的括号中） 1. 有一圆形气球，电荷均匀分布在其表面上，在此气球被缓缓吹大的过程中，始终处在球外的点其电场强度（ C ）。 [ ×]1 [ ×]2 [ √]3 [ √]4 [ ×]5 [ √]6 [ √]7 [ √]8 [ ×]9 [ √]10
A ．变大 B ．变小 C ．不变 2. 用镜像法求解电场边值问题时，判断镜像电荷的选取是否正确的根据是（ D ）。 A ．镜像电荷是否对称 B ．场域内的电荷分布是否未改变 C ．边界条件是否保持不变 D ．同时选择B 和C 3. 一个导体回路的自感（ D ）。 A ．与回路的电流以及回路的形状、大小、匝数和介质的磁导率有关 B ．仅由回路的形状和大小决定 C ．仅由回路的匝数和介质的磁导率决定 D ．由回路的形状、大小、匝数和介质的磁导率决定 4. 判断下列矢量哪一个可能是恒定磁场（ C ）。 A ．369x y z B xe ye ze =++ B ．369x y z B ye ze ze =++ C ．369x y z B ze xe ye =++ D ．369x y z B xye yze zxe =++ 5. 静电场强度为3(32)()x y z E ye x z e cy z e =+-++, 试确定常数c 的值（ C ）。 A ．0 B ．2 C ．-2 D ．任意 6. 一根足够长的铜管竖直放置，一条形磁铁沿其轴线从静止开始下落，不计空气阻力，磁铁的运动速率将（ D ）。 A ．越来越大 B ．越来越小 C ．先增加然后减少 D ．先增加然后不变 7. 无限长直同轴圆柱电容器，内外导体单位长度带电荷量分别为l ρ和l ρ-，内外导体之间充满两种均匀电介质，内层为1ε，外层为2ε。分界面是以1R 为半径的柱面。则在介质分界面上有（ C ）。 A ．E 1=E 2, D 1=D 2 B ．E 1≠E 2, D 1≠D 2 C ．E 1≠E 2, D 1=D 2 D ． E 1=E 2, D 1≠D 2 8. 在恒定电场中，媒质1是空气，媒质2是水，在分界面上的衔接条件为（ A ）。 A ．E 1t =E 2t , J 1n =J 2n =0 B ．E 1n =E 2n , J 1n =J 2n C ．E 1t =E 2t , J 1t =J 2t D ．E 1n =E 2n , J 1t =J 2t =0 9. 一半径为 a 的圆柱形导体在均匀外磁场中磁化后，导体内的磁化强度为 0z M M e =, 则导体表面的磁化电流密度为（ C ）。 A ．0ms z J M e = B ．0ms r J M e = C ．0ms J M e φ= 10. 良导体的条件为（ A ）。 A ．γωε>> B ．γωε<< C ．γωε=
《工程电磁场》学习心得 班级：姓名：学号： 在开始学习“工程电磁场”之前，当我听到其学科名称的时候就产生了一种高深莫测的感觉，觉得电磁场应该是比较难的。但是出于对知识的渴望我怀着一颗求知的心投入了这个“新奇的”知识海洋。工程电磁场是电气专业的必修课程，对于我们电气专业的学生而言，其重要意义不言而喻。 电磁场是一门技术基础课，在我们的培养计划中起到很重要的作用。但由于电磁现象的抽象性和工程电磁场问题的复杂性，所以定性分析与定量计算都不易为我们所掌握。因此，这往往会造成我们的畏难情绪，缺乏兴趣，学习被动。为克服我们的上述问题，我觉得教材能起很大作用。教材的编排是我心目中的好教材。 1)教材能在我们已有的理沦基础上由浅人深，及时总结提 高，让我们感到经过努力可以掌握所学内容，从而增加我们的学习信心。 2)教材能从各个不同角度反复强调基本理论和计算公式的 适用条件，帮助我们建立清晰的物理概念和培养我们良好的科学习惯，避免我们盲目套用公式。 3)教材能处处以基本理论为指导，对现象和问题进行定性分
析和定量计算，则能培养我们正确的思维方法和分析问题的方法，提高我们运用理论知识解决实际问题的能力。4)教材能紧密联系实际，让我们能够学以致用，从而重视课 程内容，提高学习兴趣。 5)教材能帮助我们掌握“类比”这一科学的分析方法，既能 使我们复习和巩固已学的知识内容，又可缩短新内容的学习过程。 6)教材内容的安排，既有从特殊到一般的归纳方法，又有从 一般到特殊的演绎方法，则既能使我们易于接受新内容，又能培养我们的抽象思维能力。 7)教材注重吐故纳新，及时调整教学内容，使教材紧跟时代 的步伐，使我们看到科学技术的不断发展，产生努力学习的紧迫感。 8)教材能安排多种环节的配合，使我们完成一定深度的认知 过程，避免我们“考试完毕，知识归师”的走过场的现象。 下面是我从书中具体的内容来阐明我学到的东西: 1)在静电场的编排中，从电场强度的基本定义出发，利用我 已有的电场力做功的物理概念和线积分、面积分的数学概念，结合介绍电介质极化的物理过程，在很自然的情况下得出了静电场的两个基本规律;又从梯度、散度和旋度的基本定义出发推导出了它们在直角坐标系下的数学表达
电磁场与电磁波 1、已知矢量)()23(3mz y e z y e x e B z y x +--+= ，要用矢量B 描述磁感应强度，式中的m 必须取（ ） A 、2 B 、4 C 、6 2、无源的非导电媒质（参数为ε、μ）中，亥姆霍兹方程为022=+?E k E ，式中的波数k 应为（ ） A 、ωμε B 、μεω C 、μεω2 3、已知0 2 260ηz av e S =，则穿过0=z 平面上一个半径R=2m 的圆面积的平均功率为（ ） A 、180W B 、90W C 、60W 4、反射系数Γ和透射系数τ满足关系（ ） A 、Γ+1=τ B 、Γ=τ+1 C 、τ+Γ=1 5、矩形波导（a<2b ）的单模传输条件为（ ） A 、b<λ<2a B 、2b<λ<2a C 、a<λ<2a 6、电偶极子的最大辐射方向（） A 、与电流方向一致 B 、与电流方向成45度角 C 、电流方向成90度 1、某均匀平面波在空气中传播时，波长λ0=3m ，当它进入介电常数为ε=4ε0的电介质中传播时，波入λ（ ） A 、仍为3m B 、缩短为1.5m C 、增长为6m 2、空气的本征阻抗η0=120π(?)，则相对介电常数εr =4、相对磁导率μr =1、电导率σ=0的媒质的本征阻抗为（ ） A 、仍为120π(?) B 、30π(?) C 、60π(?) 3、ππ2242j y z j x e j e e e E --+= ，表示的平面波是（ ） Ａ、圆极化波 Ｂ、椭圆极化波 Ｃ、直线极化波 4、矩形波导中TE mn 模的传播条件是（ ） Ａ、λ>λcmn Ｂ、k cmn
《教师研学共同体自主发展路径研究》 开题报告 《教师研学共同体自主发展路径研究》开题报告 一、选题依据 教师共同体，产生于20世纪80年代美国的教师教育改革运动，是一种以教师自愿为前提，以“分享（资源、技术、经验、价值观等）、互作”为核心精神，以共同愿景为纽带把教师联结在一起、互相交流促进教师专业发展的学习科研究型组织。 国外学者对教师共同体自主发展有一定的研究，但在构建基本理论体系方面尚不成熟。教师共同体的概念实质可追溯到“学习共同体和共同体”理论，它具有“相互支持和共享的领导关系、集体创造与实践、分享价值观和共同愿景、提供支持性的条件、分享知识与经验”五个特点;民主观念、合作文化的思想理论和协同、互动的社会理论是它产生和发展的理论背景;教师共同体的基本要素主要包括“共同促进教师专业化的愿景、合作文化氛围、学习共同体的内部成员结构、教师反思与实践性的循环学习方式”。教师共同体的存在与发展，提升了教师自主性，生成了教师学习的动态环境，最终促进学生的学习与发展。 而在我国20世纪90年代才有学者引入学习共同体的概
念，也尚未形成系统的理论体系。然而我国教育领域一直存在教师合作的条件与传统，在新一轮课程改革的推动下，教师之间的协作与教师合作文化发展显得尤为重要。现行中小学教育实践中主要存在着三个水平层面四种教师协作模式:如教研员与中小学教师之间的协作（共同研课模式），大学与中小学教师之间的协作（课题教研模式），校内教师之间的协作（包括校本教研与教师集体备课两种模式），这些模式具有教师专业学习共同体的特点，即为共同体的雏形;现行教师共同体中存在教师信心不足、协作双方关系不对等、协作关系过松与过疏等问题，研究者由此提出优化我国教师专业学习共同体从建构过程和模式的视角提出改进思路和对策，以协作促进提高教师的主动性和自信心，使教师真正参与到教育改革中。 本研究落脚点是校内教师研学共同体的自主发展，要求教师能够与时俱进，努力实现由“实践型”教师向“研究型”、“学习型”、“发展型”教师转化，学校为教师搭设自主和谐发展的平台，建立促进教师平等和谐向前发展的机制，使教师在岗位中能够树立人生发展意识，提高教师自主性，促进教师专业发展，使教师自主和谐健康地向前发展，在教育教学中争芳吐艳，从而带动学生和学校不断向前发展。使教育教学百花齐放。我校在成立之初，把教师的专业发展作为了学校发展的重中之重。但是教师缺乏学习意识，业务能力水
MAXWELL有限元分析 Maxwell仿真分析叠钢片涡流损耗分析 任课老师： 班级： 学号： 姓名： 2019/5/8
Maxwell仿真分析 ——二维轴向磁场涡流分析源的处理在学习了Ansoft公司开发的软件Maxwell后，对工程电磁场有了进一步的了解，这一软件的应用之广非我们所想象。本次实验只是利用了其中很小的一部分功能，涡流损耗分析。通过软件仿真、作图，并与理论值相比较，得出我们需要的实验结果。 在交流变压器和驱动器中，叠片钢的功率损耗非常重。大多数扼流线圈通常使用叠片，以减少涡流损耗，但这种损耗仍然很大。特别是在高频情况下，产生了热，进一步影响了整体性能。因此做这方面的分析十分有必要。 一、实验目的 1)认识钢的涡流效应的损耗，以及减少涡流的方法； 2)学习涡流损耗的计算方法； 3)学习用MAXWELL 2D计算叠片钢的涡流。 二、实验模型 第一个实验是分析单个钢片的涡流损耗值，所以其模型就是一个钢片，设置其厚度为0.356mm，长度为20mm>>0.356mm，外加磁场为1T。 实验模型是4片叠钢片组成，每一篇截面的长和宽分别是12.7mm和 0.356mm，两片中间的距离为8.12uA，叠片钢的电导率为2.08e6 S/m，相对 磁导率为2000，作用在磁钢表面的外磁场H z=397.77A/m，即B z=1T。考虑到模型对X，Y轴具有对称性，可以只计算第一象限内的模型。 三、实验步骤 一．单个钢片的涡流损耗分析 1、建立模型，因为是单个钢片的涡流分析，故位置无所谓，就放在中间， 然后设置边界为397.77A/m，然后设置频率，进行求解。 2、进行数据处理，算出理论值，并进行比较。
电磁场实验报告 姓名：KZY 班级：自动化1405 学号：090114050X 时间：2016年10月23日
实验名称单缝衍射实验、自由空间中电磁波参量的测量 一、实验目的 1、了解电磁波的空间传播特性 2、通过对电磁波波长、波幅和波节的测量进一步了解和认识电磁 波。 3、利用电磁波的干涉原理，研究均匀无耗媒质εr的测量方法。 4、熟悉均匀无耗媒质分界面对电磁波的反射和透射特性。 二、实验仪器设备 1、单缝衍射仪器配置 2、单缝衍射板 3、半透射板 4、全反射板 三、实验原理 1、单缝衍射原理 查阅参考书籍可知，当一平面波入射到一宽度和波长可比拟的狭缝时，就要发生衍射的现象。在缝后面出现的衍射波强度并不是均匀的，中央最强，同时也最宽。在中央的两侧衍射波强度迅速减小，直至出现衍射波强度的最小值，即一级极小，此时衍射角为Фmin=sin-1λ/α。其中λ是波长，α是狭缝宽度。两者取同一长度单位，然后，随着衍射角增大，衍射波强度又逐渐增大，直至出现一级极大值，角
度为：Фmin=sin-1（3/2·λ/α）。 2、迈克尔逊干涉原理 由于两列波存在一定关系的波程差，两列波将发生干涉。而两列波发生干涉，存在合成振幅会出现最大与最小的情况。实验中，为了提高测量波长的精确度，测量多个极小值的位置，设S0为第一个极小值的位置吗，S n为第（n+1）个极小值的位置，L=|S n-S0|，则波长λ=2L/n。 三、实验内容与实验步骤 （1）单缝衍射实验 1、打开DH1121B的电源； 2、将单缝衍射版的缝宽α调整为70mm左右，将其安放在刻度盘上，衍射版的边线与刻度盘上两个90°对齐。
1.已知自由空间中均匀平面波磁场强度瞬时值为： ())] 43(cos[31 ,,z x t-e t z x H +=πωπ y A/m ，求①该平面波角频率 ω、频率f 、波长? ②电场、磁场强度复矢量③瞬时坡 印廷矢量、平均坡印廷矢量。 解：① z x z k y k x k z y x ππ43+=++；π3=x k ，0=y k ， π4=z k ； ) /(5)4()3(2 2222 m rad k k k k z y x πππ=+=++=； λ π2= k ， )(4.02m k == π λ c v f ==λ（ 因 是 自 由 空 间 ）， )(105.74 .010 388 Hz c f ?=?= = λ ； )/(101528s rad f ?==ππω ② )/(31),() 43(m A e e z x H z x j y +-=ππ ； ) /()243254331120),(),(),() 43()43(m V e e e e e e e k k z x H e z x H z x E z x j z x z x z x j y n +-+--=+? ?=?=?=ππππ πππηη（③ () [])/()43(cos 2432),,(m V z x t e e t z x E z x +--=πω ())] 43(cos[31 ,,z x t-e t z x H +=πωπ y （A/m ） () []() [])/()43(cos 322431)] 43(cos[31 )43(cos 243222m W z x t e e z x t-e z x t e e H E S z x z x +-+=+?+--=?=πωππωπ πωy () )43(2432),(z x j z x e e e z x E +--=π，)43(31),(z x j y e e z x H +-=ππ () () )/(322461312432Re 21Re 212* )43()43(*m W e e e e e e e H E S z x z x j y z x j z x av +=?? ????? ??????????-=??? ???=+-+-π πππ 2.横截面为矩形的无限长接地金属导体槽，上部有电位为 的金属盖板；导体槽的侧壁与盖板间有非常小的间隙以保证相 互绝缘。试求此导体槽内的电位分布。 解: 导体槽在 z 方向为无限长，槽内电位满足直角坐标系 中的二维拉普拉斯方程。 由于槽内电位0 0x φ ==和0x a φ==，则其通解形式为 00001 (,)()()(sin cos )(sinh cosh ) (3) n n n n n n n n n x y A x B C y D A k x B k x C k y D k y φ∞ ==+++ ++∑(0,)0 (0)y y b φ=≤<代入上式，得 0001 0()(sinh cosh ) n n n n n n B C y D B C k y D k y ∞ ==+++∑为使上式对 y 在0b →内成立，则0(0,1,2,) n B n ==则 0001 (,)()sin (sinh cosh ) n n n n n n n x y A x C y D A k x C k y D k y φ∞ ==+++∑(,)0(0)a y y b φ=≤<代入上式，得 0001 0()sin (sinh cosh ) n n n n n n n A a C y D A k a C k y D k y ∞ ==+++∑为使上式对 y 在 0b →内成立，则0 0A = sin 0(1,2,)n n A k a n ==其中n A 不能为零，否则 0φ≡,故有sin 0n k a = 得 (1,2,) n n k n a π = =则 1 (,)sin (sinh cosh )n n n n n x n y n y x y A C D a a a πππφ∞ ==+∑ (,0)0(0)x x a φ=≤≤代入上式，得 1 0sin n n n n x A D a π∞ ==∑ 为使上式对x 在0a →内成立，且0n A ≠则 0(1,2,)n D n == 则 1 (,)sin sinh n n n x n y x y A a a ππφ∞ ='=∑ 其中n n n A A C ' =； (,)(0)x b U x a φ=≤≤代入上式，得 01 sin sinh n n n x n b U A a a ππ∞ ='=∑ 为确定常数 n A '，将 在区间(0,)a 上按sin n x a π??? ?? ? 展开为傅里叶级数，即 01 sin n n n x U f a π∞ ==∑ 002sin a n n x f U dx a a π= ?041,3,5,0 2,4,6, U n n n π?=?=??=? sinh n n f A n b a π'= 041,3,5,sinh 02,4,6,U n n b n a n ππ? =?? =??=?? 导体槽内电位函数为 1,3, 41(,)sin sinh sinh n U n x n y x y n b a a n a ππφππ ∞ == ∑ ) 0(0),0(b y y <≤=?)0(0),(b y y a <≤=?)0(0)0,(a x x ≤≤=?) 0(),(0 a x U b x ≤≤=?0 2 =??
个人总结 工程电磁场计算是电气专业的公共必修课程，对于我们电气专业的研究生而言，其重要意义不言而喻。今年的下学期在由邹玲老师教授的这门课程中，通过老师细心的讲解和独具一格的授课方式，我个人的收获匪浅并获得了巨大的理论知识飞跃和能力提升。 首先，我重新梳理了个人对于这门课程的认识。以往对于工程电磁场这门课程的理解仅仅局限于在电工理论的小圈子里面，对于电磁场的概念简单的认为是对于电路的一个微观视角。其中所了解的知识点也不过是静电场中的库伦定律、高斯定律已经安培环路定律，以及在高中物理学中所涉及到的电磁感应定律和洛伦兹力。总之以前的认识都是一些辅助于电路知识中的如何微观的算电流、电压，或者辅助于力学问题中的如何算受力的应用。而在本学期的课程中，我清醒的认识到电磁场不仅仅是用于辅助研究宏观的电路和力学问题，而是更加严谨的解释这些问题。我的理论知识从简单的静电场过度到了整个电场强度及分布问题的分析上来。通过数学的工具：积分和旋度。我了解到了麦克斯韦方程式，以及欧拉变换。进而通过麦克斯韦方程结合计算机知识来解决遇到的电场分布的问题。 其次，通过课堂授课和课下作业报告的方式，我进一步了解到了完成一件即使是非常普通的工程中也必不可少的艰辛。在我这一组的自动剖分的作业中，我担任了手算对比的工作，对于个人而言，计算的数据虽然不大，但是要计算好每个数值和顺序却是比较繁琐的。同样，我的同组成员中，其中2名同学进行基础理论的讲解，余下4名同学自己或者通过借鉴或者自创程序来运行完成要求任务，他们的工作量也都非常巨大，充满挑战。在上台演讲期间我们多次商定如何安排每一步工作流程，期间合作中每个人的交流能力和协作水平都有极大的提升。我们作为一个团队，工作中能细致安排每个人的任务细节，流程上能做到衔接得当毫无违和感，表达上能做到通俗易懂，这些都是我们在不断锻炼和磨砺中成长的表现。 最后，不得不感谢邹玲老师的悉心教导和其他组同学的热心支持，我们在完成任务期间向各位的问题求教和咨询中，各位能够在百忙中抽出空闲对我们进行帮忙斧正和指导，这就是对我们的最大鼓励。
J I A N G S U U N I V E R S I T Y 《中国近 现代史纲 要》自主研 学报告 研学主题：近代以来西方资本主义入侵对中国社会产生的破坏性影响 学院班级学号姓名自主研学成绩化学化工学院化工1601 3161303015 周宇80 化学化工学院化工16013161303014郑鹏飞85 化学化工学院化工16013161303016 郑万豪80 化学化工学院化工16013161303017 邢鹏80 化学化工学院化工16013161303022 张伦帅80 化学化工学院化工16013161303023 申宝林80 化学化工学院化工16013161303024 梁俊80 化学化工学院化工16013161303025 张智霖80 任课教师：岳志强 2017年5月10日
马克思主义学院《中国近现代史纲要》教研室制表 自主研学要求 1. 班级同学按照自愿原则组成自主研学小组，小组成员不得超过8人； 2. 每个小组选定研学主题后，讨论并制定研究提纲，每个组员围绕主题从不同角度对本组选题进行研究，并撰写2000字的研读报告。 3. 每个小组撰写一份研学综述，并制作成PPT，开展班级交流。 4. 报告必须严格按照“《中国近现代史纲要》自主研学报告”样表填写； 5.自主研学以小组形式开展，根据学生在自主研学中的表现评分； 6.以上内容用A4纸双面打印，左侧装订。
小组研究综述
研究综述 经过半个多学期的对中国近代史的学习，我们了解了中国近代发生的许多大事。从鸦片战争到洋务运动，从辛亥革命到抗日战争……其间，我们的国家艰难地走过了一段用血泪筑成的屈辱史。直到新中国的成立，才标志着我们中国人民从此真正的站了起来。这当中有太多的故事等待着我们去发现，去了解，去探索。我们既要放眼与当今世界，但同时也不能忘掉这段历史。我们应以史为鉴，认真吸取其中的教训、经验，才能不至于重蹈覆辙，重演这一段血泪史。今天，老师抛出了一系列问题，让我们去讨论，探索。这其中的问题既有“西方文化入侵对中国社会的影响"这样关于中西方冲突的根源的深刻思考，也有关于对洪秀全、义和团运动、中山先生的评价的话题等。这些选题都可以很好的帮助我们去了解那段历史，并从历史当中汲取养分，充实自己。 我们小组选的题目是“近代以来西方资本主义入侵对中国社会的破坏性影响”。众所周知，我国的资本主义萌芽产生与明朝中叶。中国资本主义萌芽的标志是雇佣关系的出现.明朝中后期,农业、手工业的新发展,为资本主义萌芽创造了条件.商品经济空前活跃,刺激了手工业的进一步发展,使生产规 模更大,分工更细,全国出现30多座较大的工商业城市,产品有了更多的销售市场。到了清朝初期，朝廷实施闭关锁国政策，中国处于自给自足的封建经济社会。直到鸦片战争以后，中国的这种封建经济体质被西方列强所打破，从而西方资本主义开始了对中国社会的入侵，中国原有的社会平衡被打破，自然经济开始解体，中国沦为半封建半殖民地社会。西方资本主义入侵对中国社会的影响是多方面的:（1）政治：从鸦片战争开始，帝国主义列强对中国发动了一系列的侵略战争并强迫中国政府与之订立丧权辱国的不平等条约，在中国攫取了种种特权，从而使一个独立的中国逐渐沦为了一个半殖民地半封建社会的中国。（2）经济：1、帝国主义势力操纵中国的经济命脉2、在经济上中国逐步地形成了对帝国主义资本的依附而丧失了自己的独立性。 3、资本主义国家一定程度上压制着民族资本主义的进一步发展，民族资本主义逐渐陷入困境。（3）思想文化：1、西方思想文化对中国传统思想文化的冲击。2、圆明园等宝贵的历史文化财富被帝国主义摧毁。(4)社会形态：中国由封建社会逐渐过渡到半殖民地半封建社会。(5)社会矛盾：中国人民在面临本国封建势力的压榨的同时，还必须遭受帝国主义的商品倾销，遭受外国列强的种种欺压。 通过西方资本主义入侵对中国社会的破坏性影响的研究，我们可以清楚的了解到资本主义入侵对中国的经济、文化、政治等方面的影响以及其在历史的发展中的变化情况，同时也是我们了解近代史的一个窗口。这个便是我们小组选此题目的原因。 关于小组分工的问题，我们小组在确定了"近代西方资本主义入侵对中国社会产生的破坏性影响"之后，马上开始了研究方向的讨论。我们的方向是先针对这个研究主题进行剖析，找出我们要研究的几个方面，然后各个小组成员分别从中选择一至两个方面进行评论和叙述。最终我们交流各自的看法，并得出结论。我们小组针对"近代西方资本主义入侵对中国社会产生的破坏性影响"这一选题，分析出了多个角度：军事入侵，政治侵略，经济侵略，文化侵略，意识形态的冲击，社会矛盾的激化等等。