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课程教案（按章编写）课程名称：电磁场原理适用专业：电气工程及自动化年级、学年、学期：2年级，学年第二学期教材：《电磁场原理》，俞集辉主编，重庆大学出版社，2007.2参考书：《工程电磁场导论》，冯慈璋主编，高等教育出版社2000年6月《电磁场与电磁波》第三版，谢处方、饶克谨编，赵家升、袁敬闳修订，高等教育出版社1999年6月第三版《工程电磁场原理》倪光正主编，，高等教育出版社，2002《电磁场》雷银照编，高等教育出版社2008年6月《Electromagnetic fields and waves》Robert R. G. 等编著,HigherEducation Press, 2006任课教师：汪泉弟俞集辉何为李永明张淮清杨帆徐征编写时间：2010年1月学时分配：矢量分析：6学时；静电场：12学时；恒定电场：4学时；恒定磁场：10学时；时变场：12学时；平面电磁场：8学时；导行电磁波：6学时；电磁能量辐射与天线：6学时。
第1章矢量分析一、教学目标及基本要求1.通过课程的介绍，知道“电磁场原理”课程的学习内容、作用；课程的特点、已具有的基础；学习的重点、难点和解决的办法；教材、参考书和教学时间安排；本课程学习的基本要求等等。
2.对矢量分析章节的学习，要建立起标量场和矢量场的概念，掌握梯度、散度和旋度等“三度”运算，以及此基础上的场函数的高阶微分计算。
3.掌握矢量的基本运算法则和相应的微分、积分方法，学会按矢量场的散度和旋度分析场的基本属性。
4.掌握矢量微分算符的基本应用以及高斯散度定理和斯托克斯定理，了解场的赫姆霍兹定理、两个特殊积分定理的推导和圆柱坐标系与球坐标系中矢量微分算符的情况。
二、教学内容及学时分配1.1矢量代数与位置矢量（0.5学时）1.2标量场及其梯度（1学时）1.3矢量场的通量及散度（1学时）1.4矢量场的环量及旋度（1学时）1.5场函数的高阶微分运算（1学时）1.6矢量场的积分定理（0.5学时）1.7赫姆霍兹定理（0.5学时）1.8圆柱坐标系与球坐标系（0.5学时）三、教学内容的重点和难点重点1.场概念的建立2.标量场的梯度、矢量场的散度和旋度的定义及计算。
“工程电磁场概论”是教育部“面向21世纪高等教育教学内容和课程体系改革工程”的研究成果，也是面向21世纪的课程教材。
本书由西安交通大学电工原理教研室在多年教学研究和实践的基础上编写完成。
整本书很好地处理了物理学中与电磁学有关的内容。
与冯次章主编的《电磁场》(第二版)相比，删除了狭义相对论和各向异性介质中的电磁场内容，增加了准静态电磁场和波导与谐振腔的相应内容，既保证了高压专业电磁场理论课程的基本要求，又适当扩大了高压专业的电磁场知识范围。
这本书突出了电磁场理论在工程实践中的应用，并配备了丰富的例子，思考问题和练习。
“工程电磁场概论”适用于电气工程及自动化专业，也可作为选修课教材或供社会读者参考。
“工程电磁场概论”是教育部“面向21世纪高等教育教学内容和课程体系改革方案”的研究成果，也是面向21世纪的课程教材。
“工程电磁场概论”是西安交通大学电工原理教研室在多年教学研究和实践的基础上编写的。
整本书很好地处理了物理学中与电磁学有关的内容。
与《电磁场》(冯次章主编)相比，删除了狭义相对论和各向异性介质中的电磁场内容，增加了准静态电磁场和波导与谐振腔的相应内容，既保证了高压专业电磁场理论课程的基本要求，又适当扩大了高压专业的电磁场知识范围。
该书突出了电磁场理论在工程实践中的应用，并配备了丰富的…电磁场理论是高校电气工程专业的一门技术基础课。
它是电工专业学生应具备的知识结构的重要组成部分，也是一些交叉学科的生长点，是新兴前沿学科发展的基础。
学好这门课程将提高学生的适应能力和创造力。
本书是高校电气工程专业本科生学习电磁场理论的教材。
1998年被教育部批准为21世纪教材。
编写“工程电磁场概论”教材的主要目的是适应当前高等教育改革注重素质培养和能力培养、夯实基础、拓宽专业的需要。
在写作上，小编主要有以下几点考虑：(1)下世纪初，电磁场理论作为主干(核心)课程的框架基本不变。
它仍然以经典内容为基础，仍然是电气专业知识的基础。
工程电磁场导论
《工程电磁场导论》是由冯慈璋、马西奎主编，高等教育出版社于2000年出版的面向21世纪课程教材。
该书适用于电气工程与自动化类学科各专业，也可作为选修课教材或供社会读者参考。
全书共八章，是西安交通大学电工原理教研室在多年教学研究和实践的基础上编写而成，为高等学校工科电类专业本科生学习电磁场理论课程而编写的教学用书。
这是一本讲述电磁场基础的优秀教材、自首次出版以来，在电磁场科学领域内始终是最畅销书之一。
书中列举了大量的实例与分析，使学生能够掌握难于理解的概念。
另外，众多的例题与思考题也使本书便于自学。
本版有John A.Buck加入著书，这位作者强化了动态内容，扩展了本书的介绍领域，以适应通信、光学等学科。
本书增加的新内容包括:修订并扩充了平面波内容;关于传输线瞬态过程的一章;关于波导的基本概念及应用。
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(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)。
工程电磁场导论本书介绍了电磁场与电磁波的发展历史、基本理论、基本概念、基本方法及其在现实生活中的应用。
主要内容包括:电磁场与电磁波理论建立的历史意义、静电场与恒定电流电场、电磁场的边值问题、静磁场、时变场和麦克斯韦方程组、准静态场、平面电磁波的传播以及有关电磁场理论应用发展方向的概述。
全书沿着电磁场理论发展的历史脉络,追踪前人进行理论与实验探索的艰辛里程,将历史发展的趣味性与理论叙述和推导有机地结合起来,同时论述了电磁场理论在日常生活和经济社会中的广泛应用。
电磁场理论是高等学校工科电类专业的一门技术基础课。
它所涉及的内容是电类专业学生应具备的知识结构的必要组成部分，同时又是一些交叉领域的学科生长点和新兴边缘学科发展的基础。
学好这门课程将增强学生的适应能力与创造能力。
本书是为高等学校工科电类专业本科生学习电磁场理论课程而编写的教学用书，并于1998年经教育部批准为面向21世纪课程教材。
编写《工程电磁场导论》教材的主要目标是：为了适应当前高等教育改革中注重素质培养和能力培养、加强基础、拓宽专业的需要。
在编写中，编者主要作了如下的考虑：（1）到下个世纪初，目前电磁场理论作为一门主干（核心）课程的框架仍将基本保持不变。
它仍然是以经典内容为主，也仍然是电类专业技术的基础。
但是，应该重新审视、选择和组织教学内容，处理好基础部分与深入内容、传统方法与现代观点之间的关系，不宜片面强调电磁场理论学科本身的系统性和完整性。
应该明确本门课程是作为专业学习的基本支撑，是为学科方向服务的。
（2）突出电磁场的普遍规律，注重教材的基础性，使学生对基础知识牢固掌握、灵活运用。
注重基本概念、基本规律和基本的分析计算方法。
（3）注意应用性和实践性（即工科特色）的体现。
重视工程问题的电磁模型的建立和定性分析，有意识地培养学生从定性的方法入手提出问题和分析问题的能力。
（4）协调好本课程与前后课程之间的关系。
让学生充分发挥已掌握的数学知识和技能，把物理概念和数学工具妥善地结合起来处理电磁问题。
绪论一、“电磁场”课程的地位、作用与任务“电磁场”是高等学校电气工程专业的一门技术基础课。
其主要任务是: (1)在“大学物理”电磁学的基础上,进一步阐述宏观电磁场的基本规律,并面向电气工程专业工程实际的需要,介绍相关技术应用的基本知识;(2)培养学生用场的观点对电气工程中的电磁现象和电磁过程进行定性分析与判断的初步能力,以及进行定量分析的基本技能;(3)通过电磁场理论的逻辑推理,培养学生正确的思维方法和严谨的科学态度。
电气工程专业的主要课程的核心内容都是电磁现象在特定范围、条件下的体现,分析电磁现象的定性过程和定量方法是电气工程学生掌握专业知识和技能的基础。
因而,电磁场课程所涉及的内容,是电气工程本科生所应具备的知识结构的必要组成部分。
同时,近代科学技术发展进程表明,电磁场理论又是一些交叉学科的生长点和新兴边缘学科发展的基础。
因此,本课程不仅将为电气工程学生专业课的学习准备必需的知识基础,而且将增强学生面向工程实际的适应能力和创造能力,关系到学生基本素质的培养。
二、引导入门的教学点(1)什么是场?教学实践经验证明,在本课程学习之始,首先让学生确立对“场”的科学、全面的认识,是引导学生进入本课程学习,并调动其学习主动性的重要知识切入点。
对于“场”的科学认识可以从以下物理与数学概念着手阐述:物理概念上的描述:“遍及一个被界定的或无限扩展的空间内,存在着某种必须予以重视、研究的效应”。
从而,结合生活实践,并用数学语言(即对应于空间、时间变量的相应物理量的函数关系)给出所论物理效应的“场”的描述。
例如,由贴近生活实践的温度场T(x,y,z,t)、重力场F(x,y,z,t)的存在,即可进而演绎电场E(x,y,z,t)、磁场B(x,y,z,t)的客观存在。
纯数学意义上的描述:“给定区域内各点数值的集合,并由此规定了该区域内某一特定量的特性”。
显然,基于“场”的物理概念上的描述,通过数学语言、工具的运用,提升学生思维抽象化的能力,从而将为本课程自始至终贯穿的数学建模、分析的教学主线索,并最终回归到相应工程物理问题的教学目的和任务奠定必需的学习基础。
