工程电磁场(高等教育出版社,冯慈章主编)

电磁场理论第一章静电场1.1 电场强度电位4 2 2了解：定义法求解带电体电场强度和电位方法掌握：库仑定律、电场强度、电位的定义及定义式掌握：静电场环路定律及应用，叠加法计算电场强度和电位知识点：库仑定律；电场强度定义；电位定义；叠加法计算；电力线；等位线（面）；静电场环路定律；电场强度与电位关系的微分表示及意义；电偶极子定义及其在远区场的电场强度和电位．重点：静电场环路定律，电场强度与电位关系难点：静电场环路定律的微分表示，电场强度与电位关系的微分表示及意义1. 从学生比较熟悉的大学物理中的电场强度和电位的积分式及意义引出其微分式及意义；=-∇ϕE2. 从高等数学中的Stocks定理讲解静电场环路定律．0∇⨯=E《工程电磁场导论》（冯慈璋马西奎主编，高等教育出版社）P13 1-1-1 直接应用1.1节三个例题（均匀带电直导线、平面、球面）的结果简化运算1-1-3 =-∇ϕE的应用上机编程：用数值积分法研究静电场场分布（2学时，地点：新实验楼B215）电磁场理论 1.2 高斯定律2 2了解：静电场中导体和电介质的性质掌握：各向同性线性电介质中，电极化强度、电通量密度与电场强度的关系掌握：高斯定律积分式、微分式及应用知识点：静电场中导体的特点；静电场中电介质的特点；电极化强度；电通量密度；高斯定律重点：高斯定律难点：电极化强度、电通量密度与电场强度的关系用高斯定律计算电场强度1. 从高等数学中的高斯定理讲解高斯定律．∇⋅=ρD2. 应用高斯定律计算1.1节三个例题，和本节例1-8, 并总结均匀带电直导线、平面、球面、球体的电场强度和电位特点．《工程电磁场导论》（冯慈璋马西奎主编，高等教育出版社）P13 1-1-1 直接应用1.1节三个例题（均匀带电直导线、平面、球面）的结果简化运算1-1-3 =-∇ϕE的应用电磁场理论1.3 静电场基本方程分界面上的衔接条件2 2了解：静电场电位方程（泊松方程和拉普拉斯方程）掌握：静电场基本方程的积分式、微分式及物理意义掌握：分界面上的衔接条件及应用知识点：静电场基本方程；分界面上的衔接条件；静电场电位方程重点：静电场基本方程；分界面上的衔接条件难点：用分界面衔接条件分析不同电介质分界面的电场情况1. 从静电场基本方程的积分形式推导不同介质分界面的衔接条件2. 用分界面衔接条件分析不同电介质分界面的电场情况例1-10，例1-11《工程电磁场导论》（冯慈璋马西奎主编，高等教育出版社）P24 1-3-3 分界面衔接条件分析，注意电场的值和电场是不同的概念电磁场理论 1.6 有限差分法4 2 2掌握：有限差分法的原理与计算步骤；理解并掌握：求解差分方程组的三种方法（简单迭代法、高斯赛德尔法、超松弛迭代法），分析三种方法的优缺点，加速收敛因子 的作用，编程，图示电位。

工程电磁场概论是21世纪的课程材料，由冯慈章和马锡奎编辑，由高等教育出版社于2000年出版。

该书适用于电气工程和自动化的所有专业，也可以用作选修课程材料或供社会读者参考。

本书共八章，由西安交通大学电气工程原理教学研究室根据多年的教学研究与实践编写而成。

这是一本针对电气工程专业的学生的书，旨在学习电磁场理论。

图书制作过程修订过程在“电磁场”的基础上对“工程电磁场简介”进行了修订（冯慈章编辑）。

与电磁场相比，删除了狭义相对论和各向异性介质中的电磁场，并添加了相应的准静态电磁场，波导和谐振器。

该书由冯慈章和马锡奎编辑。

第一章和第五章由马锡奎撰写；第二章和第三章是由刘布曾写的。

第四，第八和附录A由邱洁撰写。

第六，第七章由王忠义撰写。

本书是教育部“面向21世纪的高等教育教学内容和课程体系改革计划”项目的研究成果。

它在1998年被教育部批准为21世纪的课程材料。

高等教育出版社于2010年6月出版。

内容有效性本书共分为八章：静电场，恒定电场，恒定磁场，时变电磁场，准静态电磁场，平面电磁波的传播，均匀传输线上的导波电磁波，波导和谐振器。

附录中列出了矢量分析，电磁单元系统，某些材料的参数和物理常数。

每章的末尾都有总结，总结，思考问题和练习。

本书的最后有一些练习的答案。

本书的某些章节相对独立，可以根据自己的教学需求进行选择。

教学资源辅助教材电磁场的要点和解决方案是冯茨章，马锡奎主编，西安交通大学出版社出版的工程电磁场概论的配套书（高等教育出版社）。

本书共8章，每章包括4部分：基本内容和公式，重点和难点，典型示例分析和自测题。

该书有252页，30万个单词，32（880×1230）格式，ISBN 代码是7-5605-2232-7。

[5]教材特点“工程电磁场概论”与物理学中的电磁学联系在一起，既满足了强电流专业电磁场理论课的基本要求，又扩大了强电流专业电磁场的知识范围。

该书着重介绍了电磁场理论在工程实践中的应用。

《工程电磁场》课程教学大纲英文名称：Engineering Electromagnetic Field课程编号：02170060课程类别：专业课，选修课总学时数：36学分：2开课单位：电气与信息工程学院适用专业：电气工程及其自动化一、课程的性质、目的和任务本课程是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课程。

它讲授物质电磁属性存在的性质及电磁波运动形式及其规律。

该课程主要目的和任务是培养学生：在大学物理和高等数学的基础上，系统掌握电磁场的基本概念、基本原理和基本规律，具备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；了解电磁场定量分析的基本途径，为进一步学习和应用各种较复杂的电磁场计算方法打下基础；掌握电场、磁场的基本性质及电磁波的运动形式，为微波通信、天线理论、光纤通信打下坚实的理论基础。

通过电磁场理论的逻辑推理，使同学具有科学的思维方法和勇于探索问题、解决问题的能力。

二、课程教学内容及教学要求第零章矢量分析及场的概念1．教学内容（1）矢量的代数运算（2）场的基本概念（3）标量场的梯度（4）矢量场的散度和旋度（5）矢量积分定理2．重点、难点重点：矢量距离、点乘、叉乘、梯度、散度、旋度、散度定理、斯托克斯定理、赫姆霍兹定理；难点：梯度、散度和旋度的物理意义3．教学基本要求理解学习工程电磁场的意义；掌握矢量分析的基本概念和定律；了解场论中梯度、散度、旋度、通量和环量等基本概念。

第二章静电场1．教学内容（2）高斯定理（3）静电场基本方程（4）静电场边值问题（5）静电场问题的计算方法（6）静电能量与力2．重点、难点重点：库仑定理；高斯定理；泊松方程；拉普拉斯方程；分离变量法；电轴法；镜像法难点：电场强度与电位之间的关系、叠加原理的分别和独立作用原则、求解边值问题3．教学基本要求理解电场强度与电位的定义、电场强度线积分与路径无关的性质和电场强度与电位之间的关系；了解静电场中的导体和电介质，极化强度和电位移向量；掌握高斯通量定理和无旋性构成的静电场的基本方程及电场强度、电位和电位移在不同媒质分界面的边界条件，泊松方程和拉普拉斯方程，了解求解边值问题的常用的方法和场的实验研究；理解边值问题解答的唯一性；掌握简单的静电场问题的计算方法；理解能量、能量密度和力的概念。

“电磁场与波”课程教学大纲英文名称：Engineering Electromagnetic Fields课程编码：ELEC2008学时：64 学分：3.5适用对象：电气工程与自动化、电子科学与技术先修课程：高等数学，矢量分析与场论，大学物理，数学物理方程，电路理论使用教材及参考书：冯慈璋、马西奎主编,《工程电磁场导论》，高等教育出版社，2000年江家麟等译，《电磁场与电磁能》，高等教育出版社，1993年一、课程性质、目的和任务电类专业的研究对象都是电磁现象在特定范围、条件下的体现与应用。

定性分析各种电磁现象及定量计算各有关物理量是电工技术领域中工程技术人员和科技工作者必须具有的基础知识和技能。

工程电磁场课程是在大学物理的基础上开设的。

该课程进一步介绍宏观电磁场的基本性质和基本规律，并介绍其应用方面的基本知识及技能。

使学生对工程中的电磁现象与电磁过程，能应用场的观点进行初步分析；对一些简单的问题能进行计算；为学习专业或进一步研究电磁场问题，准备必要的理论基础。

二、教学基本要求1. 理解重要物理量：电场强度、电位移、电位、电流密度、磁感应强度、磁场强度、磁矢位、磁位和动态位的物理意义。

深入理解电磁场的重要性质与规律——积分形式和微分形式的电磁场基本方程组。

2. 能应用高斯定律、安培环路定律的积分形式计算简单的场。

能应用镜象法计算一些特殊的场。

能定性地描绘场的大致分布。

了解平行平面场的实验模拟方法。

在分析工程电磁场问题中能写出对应的边值问题，并能正确应用边界条件。

3. 能使用计算机对最简单的物理模型用差分法进行数值计算。

4. 理解电磁场能量的分布与传输，和通过能量关系计算电场力、磁场力的方法。

5. 掌握电路参数的计算原则（指电阻、电感、电容）。

并能计算简单电磁系统的参数。

6. 掌握平面电磁波在理想介质及导电媒质中传播的基本规律。

并能对工程中一些基本交变电磁现象进行解释。

7．理解准静态电磁场的概念，掌握简单工程应用问题。