当前位置：文档之家 › “电磁场与电磁波”课程教学中的归纳与演绎

“电磁场与电磁波”课程教学中的归纳与演绎

  • 格式：pdf
  • 大小：134.36 KB
  • 文档页数：2
第３ ２卷
第 ５期
２１ ０ ０年 １ ０月
电 气 电子 教 学 学 报 Ｊ ０ＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｅ ＥＥ
Ｖｏ ． ２ ＮＯ磁 波 ＂ 程 教 学 中 的 归 纳 与 演 绎 电磁 课
刘 雄 英 ， 冰 然 马
则相 反 。我们 比较 了两 种方 法 在 电 磁场 教 学 过 程 中 的特 点 和 应 用 ， 除从 顶 而 下 与 至底 而 上 的 本质 区别 外 ， 纳教 学 具 有 启 发性 ， 养 学 生 的探 归 培
索 创 新 精神 ； 绎 教 学从 一 般 的 实验 事 实 和 科 学 假设 出发 ， 养学 生 的 逻 辑 思维 能 力 。它 们 可 以 同 时应 用 在 电 磁 场 课 程 的 教 学 中 ， 互 渗 透 ， 演 培 相
（ 南理工 大学 电子与信 息 学院 ， 东 广 州 ５ ０ ４ ） 华 广 １ ６ ０
摘 要： 本文 讨 论 了 提 高 “ 电磁 场 与 电磁 波 ” 程 教 学效 果 的 两 种 教学 方 式 ， 演绎 和归 纳 教学 。演 绎 教 学 始 于从 一 般 到 个 别 的过 程 ； 纳 教 学 课 即 归
ｉ ｅ ｔ ｏ ａ ｎ ｔｃ Ｆｉ ｌ ｎｄ Ｗ ａ ｅ Ｃｕ ｒ ｃ ｌ ｍ ｎ Ｅｌ ｃ ｒ ｍ ｇ ｅ ｉ ｅ ｄ ａ ｖ ｒ ｉｕ ｕ
ＬＩ Ｘｉ ｎ － ｉ Ｕ ｏ ｇ ｙ ｎｇ， Ａ ｎ － ａ Ｍ Ｂｉ ｇ ｒ ｎ
（ ｃ ｏ ｌ ｆ Ｅｌ ｔｏ ．＆ Ｉ ｆ ．Ｅ ｇ ， ｏ ｔ ｈ ｎ ｉ ．ｏ ｅｈ ， ａ ｇ ｈ ｕ ５ ０ ４ ，Ｃ ｉａ Ｓ ｈ ｏ ｅ ｒ ｎ ｏ ｃ ｎ ｏ ｎ ． Ｓ ｕ ｈＣ ｉａ Ｕｎｖ ｆ Ｔ ｃ ． Ｇｕ ｎ ｚ ｏ １ ６ ０ ｈ ｎ ）
Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ｎ ｃ ｉ ｎ；ｄｅ ｃ ｉ ｎ；ｔ ａ ｈ ｎｇ ｍ ｅ ｈｏ ｙ ｒ ｓ ｉ ｄｕ ｔｏ ｄｕ ｔｏ ｅｃ ｉ ｔ ｄ
学 生在学 习“ 电磁场 与 电磁 波 ” 程 前 ， 课 如果 已
经具有一 个大概 的 电磁 场认 识 框架 ， 可 通过 将 新 就
互为补充。
关键词 ： 归纳 ； 绎 ； 学方 式 演 教 中 图分 类 号 ： ４ １ １ＴＰ ０ Ｇ６ ９ ２ ； ２ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ８０ ８ （０ ０ ０—０ ６０ １０ —６ ６２ １ ）５０ ５ ～２
Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｎ ｕ ｔｖ ｎ ｄ ｃ ｉ ｅ Ｔｅ ｃ ｉ ｅ ｈ ｄ ｐｌｃ ｔｏ ｆ Ｉ ｄ ｃ ｉ ｅ ａ ｄ Ｄｅ ｕ ｔｖ ａ ｈ ｎｇ Ｍ ｔ ｏ ｓ
ｗｈ ｃ ｒ ｎｄ ｔｏｎ ａ ｄ ｄｅ ｕｃ ｉ ｎ，ｒ ｓ ｅ ｔｖ ｌ ． Ｄｅ ｕｃ ｉ ｅ ｔ ａ ｈｉ ｇ ｗｏ ｋｓ ｆｏｍ ｎｅ ａ ｏ ｈｅ ｓ ｃｆｃ ｉ ｈ ａ ｅ ｉ ｕｃ ｉ ｎ ｄ ｔｏ ｅ ｐ ｃｉｅｙ ｄ ｔｖ ｅ ｃ ｎ ｒ ｒ ｇｅ ｒ ｌｔ ｔ ｐｅ ｉｉ ， ｉ ｄｕ ｔｖ ｅ ｃ ｉ ｎ ｃ ｉ ｅ ｔ ａ ｈ ｎｇ ｗｏｒ ｈ ｈｅ ｙ ａ ｏ ｎｄ，ｉ ｋｓ ｔ ｅ ｏｔ ｒｗａ ｒ ｕ ｔｗｏｒ ｓ ｆ ｏ ｏｂ ｅ ｖ ｔｏｎ ｔ ｋ ｒ ｍ ｓ ｒ ａ ｉ ｏｗａ ｄ ｇ ｎ ｒ ｌ ａ ｉ ｎｓ Ｔｈｅｒ ｒ ｅ ｅ ａ ｉ ｔｏ ． ｚ ｉ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓ ａ ｄ ａ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｎ ｐｐｌ ａ ｉ ｎｓｉ ｈ ｌ ｃ ｒ ｍａ ｎｅ ｉ ｉｌ ｅ ｃ ｉ ｒ ｏ ｐ ｒ ｄ ｗｉｈ ｅ ｃ ｈ ｒ Ｔｈｅ ｅ ｉ ｔｏ ｎ ｔ ｅ ｅｅ ｔ ｏ ｇ ｔｃ ｆｅｄ ｔ ａ ｈ ｎｇ ａ ｅ ｃ ｍ ａ ｅ ｔ ａ ｈ ｏｔ ｅ ． ｃ ｓ ｔ ｔ ｄｓａ ｅ ｄｆ ｅ ｅ ｔｉ ｔ ｅｗｈｅ ｅ ｉ ｅ ｃ ｎ ｎ ａ ｄ ｉ ｎ ｔ ｏ — ｏｗｎ ａ ｔｏｍ— ｐ ｎｄ ｔｖ ｗｏ ｍｅ ｈｏ ｒ ｉｆ ｒ ｎ ｎ ｎａ ｕｒ ｎ ｕｓ ｎ ｔ ａ ｈｉ ｇｓｉ ｄ ｔｏ ｏ ｔ ｐ ｄ ｎｄ ｂｏ ｔ ｕ ．Ｉ ｕｃ ｉｅ ｔ ａ ｈｉ ｇ ｉ ｐ ｎ ｅ ｅ ｎ ｘｐ ｏ ａ ｏ ｙ ｅ ｐｅ ｉｌｙ ａ ｈ ｅ ｉ ｉ ｇ．Ｏｎ ｔ ｅ ｏ ｈｅ ｎ ｅ ｃ ｎ ｓ ｏ ｅ — ｎｄ ｄ ａ ｄ ｅ ｌ ｒ ｔ ｒ ｓ ｃａ ｌ ｔｔ ｅ ｂ ｇ ｎｎ ｎ ｈ ｔ ｒｈａ ｄ，ｄ ｄ ｃ ｉ ｅ ｓ ｎｉ ｅ ｕ ｔｖｅｒ ａ ｏ ｎｇ ｉ ｏ ｔ ａｎ ｓ ｕ ｎｔ ｎ ｌ ｇｉａ ｈｉ ｎ ｂｉ ｔ ．Ｔｈ ｗｏ ｍ ｅ ｈ ｓｃ ｎ ｂ ｅ ｔｔ ａ ｉ ｓｔ ｒ ｉ ｔ ｄｅ ｓ ｉ ｏ ｃ ｌｔ ｎｋｉ ｇ ａ ｌ ｙ ｉ ｅ ｔ ｔ ｏｄ ａ ｅ ｕｓ ｄ ａ ｈｅｓ ｍｅ ｔｍｅ，ａ ｋｅｕｐ ｎｄ ｍａ ｆ ａ ｈ ｏ ｈｅ ｒｎ ｈｅ ｅｅ ｔ ｏ ｇ ｔｃ ｆｅ ｄ ｃ ｕｒ ｅ ｏｒｅ ｃ ｔ ｒｄｕ ｉ ｇ ｔ ｌ ｃ ｒ ｍａ ｎｅ ｉ ｉｌ ｏ ｓ ．
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｗ ｏ ｋ ｎｄ ｆｔ ａ ｈｉ ｇ ｍ ｅ ｈ ｄｓ ｆ ｒ Ｅｌｃ ｒ ｓｒ ｃ ： ｉ ｓ ｏ ｅ ｃ ｎ ｔ ｏ ｏ ｅ ｔｏｍ ａ ｅ ｉ ｅ ｄ ａ ａ ｅ ａ ｅ ｉ ｔ ｏ ｃ ｄ ｉ ｈｅ ｐ ｐｅ ， ｇｎ ｔｃ Ｆｉｌ ｎｄ Ｗ ｖ ｒ ｎ ｒ ｄｕ ｅ ｎ ｔ ａ ｒ

合集下载

电磁场理论课程归纳总结

电磁场理论课程归纳总结

电磁场课程总结本课程主要介绍了电磁场与电磁波的相关基本理论。

先后分别介绍了场论，静态场，时变场及它们的边界条件；然后是电磁波的传播理论，分别是无界区域，分区均匀媒质中和在波导中的传播。

场论中，介绍了概念主要有标量场，矢量场，场源，梯度，散度，通量，旋度，环量，正交曲线坐标系，哈密尔顿算子，以及几个重要的定理和公式，及常用的矢量恒等式。

通量描述场内有无源，是正源还是负源，而散度描述了源在场中的分布情况以及场中每一点处的源的强弱程度。

环量反映了场矢量的环流与产生这种环流的源之间的关系。

而旋度表明了环流源的分布，场是由场源激发的，场源有散度源和旋涡源，故场基本上有散度场和漩涡场。

亥姆霍兹定理给了我们唯一确定一个矢量场的方法，即对于有限区域V内任何一个单值、导数连续有界的矢量场，若给定其散度和旋度，则该矢量场就被确定，最多只相差一个常矢量；若同时还给出该矢量场的边值条件，即该矢量在边界S上的切向分量（或法向分量），则这个矢量场就被唯一确定了。

并且该矢量场可以表示成一个无散场和一个无旋场的和。

矢量场中梯度、散度、旋度的概念和意义本身与坐标系无关，但它们的具体计算公式与坐标系密切相关。

在很多情况下，直角坐标系不太方便，例如有关球体、圆柱体的问题，采用球坐标、圆柱坐标就比较方便，最根本的区别在于：直角坐标系中的单位矢量是常矢量，其他正交坐标系中的单位矢量一般是变矢量，它们的方向随空间位置不同而变化，因此其他正交坐标系中梯度、散度、旋度的计算公式比直角坐标系中的要复杂得多。

静态场中，主要介绍了静电场（电量不随时间变化的、静止不动的电荷在周围空间产生的电场）和静磁场（静止的恒定电流产生的磁场）。

静电场以库仑定律及其推论(高斯定理，静电场环路定理)为基础理论，得到了静电场理论的很多结论，如安培定律（磁感应强度的旋度等于电流密度的倍），引入了电位，电势能，电壁，电容，极化，电位移矢量，恒定电流场（电流密度仅是的函数而不随时间变化而形成的矢量场），恒定电场（恒定电流回路中，电源两极及导体上各点的电荷密度保持恒定，这种恒定的电荷分布在电源内外、导体内外产生的电场），泊松方程和拉普拉斯方程（若已知电荷分布可用于求电位），静磁场中还引入了磁化，磁矢位，磁标位。

电磁场与电磁波公式总结

电磁场与电磁波公式总结

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: 面积元: ,体积元: (2)柱坐标系长度元:,面积元,体积元: (3)球坐标系长度元:,面积元:,体积元: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 (2)直角坐标系与球坐标系的关系 (３)柱坐标系与球坐标系的关系 ３、梯度(１)直角坐标系中: (２)柱坐标系中: (3)球坐标系中: 4。

散度(1)直角坐标系中: (２)柱坐标系中: (３)球坐标系中:5、高斯散度定理:,意义为:任意矢量场的散度在场中任意体积内的体积分等于矢量场在限定该体积的闭合面上的通量、６,旋度（1） 直角坐标系中: （2） 柱坐标系中: （3） 球坐标系中:两个重要性质:①矢量场旋度的散度恒为零,②标量场梯度的旋度恒为零,7、斯托克斯公式:第二章 静电场和恒定电场１、静电场是由空间静止电荷产生的一种发散场、描述静电场的基本变量是电场强度、电位移矢量和电位。

电场强度与电位的关系为:。

2、电场分布有点电荷分布、体电荷分布、面电荷分布和线电荷分布。

其电场强度和电位的计算公式如下: (1)点电荷分布C R q R q R R q E Nk kkNk k kNk k k k +=∇-==∑∑∑===→→10113041,)1(4141πεϕπεπε (2)体电荷分布(３)面电荷分布 （4） 线电荷分布３、介质中和真空中静电场的基本方程分别为 ⎪⎩⎪⎨⎧−−−→−=⋅∇=⋅→→→⎰）面内的总极化电荷之和面内的总源电荷和为介质中的高斯定理（（微分形式）积分形式表示意义S S q r D q S d D S )()(,ρ场，也是保守场。

说明静电场是一种发散安培环路定理（微分形式）积分形式表示意义,0)(,0⎪⎩⎪⎨⎧−−−→−=⨯∇=⋅→→→⎰E l d E C⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧−−−→−=⋅∇=⋅→=→→∑⎰真空中的高斯定理为体电荷密度）（微分形式，积分形式表示意义ρερε010).(1E q S d E n i i S 在线性、各向同性介质中,本构方程为: 4、电介质的极化(1)极化介质体积内的极化体电荷密度为:、 (2)介质表面的极化面电荷密度为: ５、在均匀介质中,６、介质分界面上的边界条件(1)分界面上的边界条件 (为分界面上的自由电荷面密度),当分界面上没有 自由电荷时,则有:,它给出了的法向分量在 介质分界面两侧的关系:(Ｉ) 假如介质分界面上无自由电荷,(II)假如介质分界面上分布电荷密度,的法向分量从介质1量,这个增量等于分界面上的面电荷密度。

电磁场与电磁波(第三版绪论) 电磁场与电磁波教案 教学课件

电磁场与电磁波(第三版绪论) 电磁场与电磁波教案 教学课件


传输——导行电磁波
发射和接收——天线
传播——入射、反射、透射、绕射
一些常见的天线和馈线
中、短波发射天线
微波接力天线
卡塞格仑天线
MMDS-A型微波天线
MMDS-C型微波天线
对数周期天线
矩形波导
平行双线
圆波导
同轴线
微带线
要掌握天线发射和接收电磁波的机理和性能， 必须掌握电磁场与电磁波的基本理论和技术。
四、课程的学时分配建议 本课程以60学时较为适宜，分配如下， 1 . 矢量分析：4学时
2 .电磁场中的基本物理量和基本实验定律：4学时
3. 静电场分析：6学时 4. 静态边值问题的解法：4学时 5. 恒定磁场分析8学时 6. 时变电磁场：6学时 7. 正弦平面电磁波：12学时 8. 导行电磁波：10学 9. 电磁波辐射：6学时
要掌握电磁波传输的机理和性能，了解构成 导波系统的元件和器件的性能，就必须掌握电磁 场与电磁波的基本理论和技术。
要掌握电磁波传播的机理和性能，了解电磁波 在水下或地下如何传播，了解在地面站和卫星之 间如何传播，就必须掌握电磁场与电磁波的基本 理论和技术。
总之，一切无线电工程系统，如前面提到的移 动通信、卫星通信、雷达、电视、微波遥感…… 都包含许许多多电磁场与电磁波的基础理论问
题， 而且不断地对以电磁场与电磁波为基础理论的无 线电技术、微波技术提出新的课题。因而电磁场与电 磁波基础理论将始终发挥着重要作用，且不断扩充其 应用领域。
此外，随着现代科学技术的发展，电子、电气系统 获得越来越广泛的应用。运行中的电子、电气设备大 多伴随着电磁能量的转换，使得高密度、宽频谱的电 磁信息充满整个人类的生存空间，构成极其复杂的电 磁环境，出现了电磁干扰和电磁污染，使电子系统受 到严峻的挑战，人类生存受到威胁。人们面临的一个 新问题就是如何提高电子系统在复杂电磁环境下正常 运行的能力，如何改善人类生存环境。
电磁场与电磁波教学教案

电磁场与电磁波教学教案


2 教学内容
电磁场基本概念
电磁场的定义：电 场和磁场的统称
电磁场的性质：电 场和磁场相互联系、 相互转化
电磁场的来源：电 荷、电流、变化的 磁场
电磁场的基本方程 ：麦克斯韦方程组
电磁波传播特性
电磁波的传播速 度：光速
电磁波的传播方 向：直线传播
电磁波的传播频 率：与波长和频 率有关
电磁波的传播能 量：与振幅和频 率有关
电磁场与电磁波教学 教案
XX,a click to unlimited possibilities
汇报人：XX
目录 /目录
01
教学目标
02
教学内容
04
教学过程
05
教学评价与反 馈
03
教学方法
06
教学反思与改 进
1 教学目标
知识目标
理解电磁场的 基本概念和性
质
掌握电磁波的 产生、传播和
接收原理
学会运用电磁 场和电磁波知 识解决实际问
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
分析反馈结果：对收集到的反馈数 据进行分析，找出学生的难点和薄 弱环节
持续跟踪：在调整教学策略后，持 续关注学生的反馈，以便及时调整 和改进教学。
6 教学反思与改进
反思教学内容和方法
教学方法：是否采用了生动 形象的教学方法，如举例、 图解、实验等？
教学内容：是否涵盖了电磁 场与电磁波的基本概念、原 理和公式？
通过动画和视频，帮助学生理 解抽象的电磁场和电磁波现象
利用交互式软件，让学生动手 操作，加深对电磁场与电磁波 知识的理解
结合实际案例，让学生了解电 磁场与电磁波在实际生活中的 应用
4 教学过程