《电磁场与电磁波》PPT课件 丁君 西北工业大学

 
课件内容： 
绪论 
绪论部分，以讲故事的形式，介绍了人们从古至今对电和磁的认识、以及电磁学的发展历程，其中介绍了在电磁学的发展史上非常重要的人物和事件。掌握课程特点及学习内容，培养对电磁场学习和探索的兴趣。 
0.1 为什么要学该课程及主要学习内容 
0.2 人类早期对电和磁的认识 
0.3 电和磁的关系 
0.4 麦克斯韦与电磁理论的建立 
第1章 矢量分析 
理解矢量的概念及表示方法，掌握矢量基本运算，及矢量微分元的表示；掌握梯度、散度和旋度的定义、含义和计算。 
1.1 矢量的定义和加减法运算法则 
1.2 矢量的乘法运算法则 
1.3 矢量微分元 
1.4 矢量的坐标变换 
1.5 标量场梯度的定义与计算 
1.6 矢量场散度的定义与计算 
1.7 矢量场旋度的含定义与计算 
第1章 矢量分析【单元测验】 
第1章 矢量分析【单元作业】 
第2章 电磁学理论基础 
理解电场和磁场的基本概念，掌握电场强度和磁感应强度的定义和基本计算；理解位移电流的概念，深刻领会麦克斯韦方程组的物理含义和数学表示，并熟练应用麦克斯韦方程求解简单电磁场问题的方法。 
2.1 电场的概念及点电荷电场强度的计算 
2.2 连续分布的电荷源电场强度的计算 
2.3 电位的概念与计算 
2.4 磁场的概念及线电流磁感应强度的计算 
2.5 面电流和体电流磁感应强度的计算 
2.6 矢量磁位的引入与计算 
2.7 安培环路定律与位移电流 
2.8 电磁感应定律 
2.9 电磁场高斯定律及电流连续性方程 
2.10 麦克斯韦方程的积分形式及其应用 
2.11 麦克斯韦方程的微分形式及其应用 
第2章 电磁学理论基础【单元测验】 
第2章 电磁学理论基础【单元作业】 
第3章 媒质的电磁特性和边界条件 
明确导体、电介质和磁介质的定义及特性，理解导体的传导现象、电介质的极化现象和磁介质的磁化现象；掌握媒质的物态方程及电磁场的边界条件。 
3.1 微波炉的工作原理 
3.2 导体的特性 
3.3 电介质的特性 
3.4 磁介质的特性 
3.5 电磁场的边界条件(一) 
3.6 电磁场的边界条件(二) 
第3章 媒质的电磁特性和边界条件【单元测验】 
第3章 媒质的电磁特性和边界条件【单元作业】 
第4章 静态场分析 
理解静态场特性，及泊松方程和拉普拉斯方程；理解静态场的重要原理和定理；熟练掌握求解静态电磁场问题的镜像法和分离变量法。 
4.1 静态电磁场的应用 
4.2 静态场的特性及方程 
4.3 静态场的重要原理 
4.4 无限大导体平面的镜像 
4.5 无限大电介质平面的镜像 
4.6 半无限大导体平面角域的镜像 
4.7 导体球面的镜像 
4.8 导体圆柱面的镜像 
4.9 分离变量法：直角坐标系下的分离变量法 
4.10 分离变量法：圆柱坐标系下的分离变量法 
4.11 分离变量法：球坐标系下的分离变量法 
4.12 复变函数的概念和性质 
4.13 复变函数法和保角变换法 
第4章 静态场分析【单元测验】 
第4章 静态场分析【单元作业】 
第5章 场论和路论的关系 
理解电磁场理论和电路理论的统一关系，掌握电阻、电容、电感的计算方法。 
5.1 场论和路论的统一关系 
5.2 电阻的计算 
5.3 电容的计算 
5.4 电感的计算：自感的计算 
5.5 电感的计算：互感的计算 
第5章 场论和路论的关系【单元测验】 
第5章 场论和路论的关系【单元作业】 
第6章 平面波传播特性 
理解平面波的定义和特性，及电磁场波动方程；掌握均匀平面波在无耗介质中的传播特性；理解电磁波极化的概念和类型；熟练掌握平面波垂直入射的反射和透射规律，及反射波和透射波的计算；了解多层介质中的反射与透射规律；及平面波斜入射的反射和折射规律，理解波的全反射与全折射现象。 
6.1 电磁隐身技术 
6.2 均匀平面电磁波的概念和特性 
6.3 均匀平面波在无耗介质中的传播规律 
6.4 平面电磁波的能量传递 
6.5 平面波在有耗媒质中的传播规律 
6.6 均匀平面波的极化特性 
6.7 平面波对理想导体平面的垂直入射 
6.8 平面波对理想介质平面的垂直入射 
6.9 平面波对有耗媒质平面的垂直入射 
6.10 平面波对多层介质平面的垂直入射 
6.11 垂直极化波对平面边界的斜入射 
6.12 平行极化波对平面边界的斜入射 
6.13 平面波的全反射和全透射现象 
第6章 平面波传播特性【单元测验】 
第6章 平面波传播特性【单元作业】 
第7章 规则波导和空腔谐振器 
本章是了解和扩展内容，不在教学和考核范围内，有兴趣可以自学。 
7.1 规则波导中的电磁波特性 
7.2 矩形波导的传输特性 
7.3 矩形波导的主模特性 
7.4 圆柱形波导的传输特性 
7.5 空腔谐振器 
第8章 电磁波的辐射 
理解电磁辐射的概念，及滞后位的概念；掌握电偶极子和半波振子的辐射场及辐射特性；了解磁偶极子的辐射特性；理解天线阵辐射的概念，掌握二元阵辐射场的计算方法，了解均匀线阵的辐射场计算。 
8.1 电磁波辐射的概念及滞后位 
8.2 电偶极子的辐射场 
8.3 电偶极子的辐射特性 
8.4 磁偶极子的辐射特性 
8.5 对称振子的辐射特性 
8.6 二元阵的辐射场 
8.7 均与直线阵的辐射场 
第8章 电磁波的辐射【单元测验】 
第8章 电磁波的辐射【单元作业】