中国教育

“电磁场”课程教学基本要求

（讨论稿）

　　一、本课程的地位、作用与任务

　　“电磁场课程教学基本要求”是各高等学校制订教学计划和教学大纲的依据，也是编写教材和评估课程教学质量的依据。本教学基本要求是电气信息类专业合格本科学生应该达到的最低要求。

　　电磁场课程是电气信息类本科各专业学生必修的一门重要技术基础课，它所涉及的内容是合格的电气信息类本科学生知识结构的必要组成部分。

　　电气信息类本科各专业主要课程的核心内容都是宏观电磁现象与电磁过程在特定范围和特定条件下的具体表现。同时，电磁场理论也是一些交叉学科和新兴边缘学科发展的基础之一。

　　本课程的主要任务是：在大学物理（电磁学）的基础上，进一步论述宏观电磁场的基本规律和基本分析方法，使学生能分析电气工程中基本的电磁现象与电磁过程，增强学生的适应能力和创造能力。

　　二、本课程的基本内容与要求

　　（一）理论教学部分

　　1. 静电场

　　1) 掌握静电场的基本方程，理解电场强度与电位之间的关系，了解电偶极子的概念。

　　2) 了解导体和电介质在静电场中的基本特性。熟练应用高斯定理。

　　3) 理解电位满足的偏微分方程（泊松方程和拉普拉斯方程）。掌握场量在不同媒质分界面上的边界条件。

　　4) 能列出典型的静电场边值问题，并了解分离变量法在求解静电场边值问题中的应用。

　　5) 理解静电场的惟一性定理，掌握镜像法，能计算典型的静电场问题。了解静电场分布的等位面（线）和电场线表示法。

　　6) 了解电容和部分电容的概念，掌握典型的电容器的电容计算方法。

　　7) 理解电场能量及能量密度的概念。了解计算电场力的虚位移方法。

　　2. 恒定电流场

　　1) 了解恒定电流场的形成与特点。了解欧姆定律的微分形式以及功率密度的概念。

　　2) 掌握恒定电流场的基本方程，掌握场量在不同媒质分界面上的边界条件。

　　3) 理解静电比拟的概念和方法。掌握求解电导的方法。

　　4) 了解接地电阻与跨步电压的概念。

　　3. 恒定磁场

　　1)   掌握恒定磁场的基本方程。理解磁通连续性原理。了解磁偶极子的概念。

　　2)   了解媒质在恒定磁场中的基本特性。

　　3)   熟练应用安培环路定理。掌握矢量磁位和标量磁位的概念。掌握矢量磁位和标量磁位满足的偏微分方程。

　　4)   掌握场量在不同媒质分界面上的边界条件。掌握恒定磁场中的镜像法。

　　5)   掌握自感和互感的概念，并能计算典型回路的自感和互感。

　　6)   理解磁场能量与能量密度的概念。

　　7)   了解计算磁场力的虚位移方法。

　　4. 时变电磁场

　　1)  掌握电磁感应定律。理解位移电流的概念和电流连续性原理。

　　2)  掌握麦克斯韦方程组及其物理意义。

　　3)  了解准静态场（含电准静态场和磁准静态场）的概念。

　　4)  掌握场量在不同媒质分界面上的边界条件。

　　5)  掌握时谐电磁场的复数表示法。

　　6)  了解导电媒质中涡流的分布规律。

　　7)  理解趋肤效应和趋肤深度的概念。

　　8)  掌握坡印亭矢量的概念，会用坡印亭定理分析电磁能传输过程。

　　9)  理解动态位（滞后位）的定义及其满足的偏微分方程。

　　10) 了解电偶极子的辐射特性。

　　11) 了解平面电磁波的极化特性。

　　12) 掌握平面电磁波在理想介质和导电媒质中的传播特性。了解平面电磁波在两种不同媒质分界面上垂直入射时的反射和折射特性。

　　13) 了解波导和谐振腔的工作原理。

　　（二）实验教学部分

　　建议安排2～3项实验。

　　三、说明

　　1．本课程的先修课程是高等数学、大学物理、矢量分析、数理方程等。

　　2．本课程各教学环节的学时分配比例不作统一规定。

　　3．建议本课程理论教学的学时数不少于48学时。