电磁学教学大纲

一、课程的性质和任务

本课程是物理学及材料、通讯、电子等相关应用专业的一门基础课.其任务是使学生了解和掌握电磁现象的基本概念和基本规律,具备应用这些基本概念和基本规律解决简单的电磁学问题的能力。

 

二、课程的基本要求

1.了解和掌握静电场的基本概念和基本规律;了解和掌握静电场中的导体及电介质的基本规律;

2.了解和掌握稳恒电流及简单、复杂电路的基本规律;

3.了解和掌握稳恒磁场及磁介质的基本概念和基本规律;

4.了解和掌握电磁相互作用的基本规律及麦克斯韦电磁波理论;

5.具备应用基本概念和基本规律解决简单电磁学问题的能力。

 

三、课程内容

()静电场:

1.教学内容

静电场的基本现象与库仑定律、电场的概念、电场强度、电势及其梯度、高斯定理。

2.教学要求

了解电场的基本现象,理解电场强度概念与电势概念,熟练掌握井应用库仑定律及电场叠加原理、电势叠加原理与高斯定理解决简单静电场问题。

()静电场中的导体和电介质:

1.教学内容

静电场中的导体及其静电平衡条件与性质,电容与电容器、静电场中的电介质、电场的能量和能量密度。

2.教学要求

了解并掌握静电场中的导体静电平衡条件与性质,了解电容及电容器概念,掌握并能熟练应用电容器串、并联特性及储能特性;了解电介质在静电场中的极化机制与极化规律,掌握电位移矢量概念,理解电场能量及能量密度概念。

()稳恒电流:

1.教学内容

电流及其稳恒条件、导电规律,电源及其电动势,简单电路、复杂电路、温差电现象。

2.教学要求

了解电流概念,熟练掌握电流的稳恒条件及欧姆定律,理解金属导电的经典微观机理;掌握电源、电动势概念,具有熟练应用基尔霍夫方程组,分析简单电路和复杂电路的能力;了解温差电现象。

()稳恒磁场:

1.教学内容

磁的基本现象和基本规律,载流回路的磁场、磁场的高斯定理与安培环路定理、磁场对载流导线、与带电粒子的作用。

2.教学要求

理解并掌握磁的基本现象与规律,掌握磁感强度概念和熟练用毕奥一沙伐尔定律求解各类简单载流回路的磁场;掌握并熟练运用磁场中的高斯定理与安培环路定理;理解并熟练运用磁场对载流导线的作用和带电粒子在磁场中的运动规律,了解回旋加速器的基本原理及霍耳效应。

()电磁感应和暂态过程:

1.教学内容

电磁感应定律、动生电动势和感生电动势、互感和自感、暂态过程。

2.教学要求

了解电磁感应现象,理解并掌握法拉第定律与楞次定律,了解电流、电磁阻尼及趋肤效应,了解动生电动势与感生电动势概念及其应用实例,掌握并能求解具有简单对称几何结构系统的自感系数、互感系数、自感磁能和互感磁能。了解LRRCLCR电路的暂态过程。

()磁介质:

1.教学内容

介质的磁化规律,边界条件,磁路定理、磁场的能量和能量密度。

2.教学要求

了解介质的磁化规律和磁介质的边界条件,掌握磁路定理,理解磁场能量和能量密度概念。

()麦克斯韦电磁理论和电磁波:

1.教学内容

麦克斯韦电磁理论、电磁波、电磁场的能流密度与动量。

2.教学要求

理解并掌握麦克斯韦电磁理论,了解电磁波的产生与传播,掌握电磁场的能流密度与动量概念。

  

四、课时分配

五、大纲实施说明

1.本课程授课一学期,共72课时,每周4课时。

2.课时分配表是一个典型方案,实际教学过程中,在保证教学要求、教学重点的前提下,结合学生的实际情况可对内容和课时作适当调整。


序号

课程内容

教学课时

讲授

复习测验

合计

l

2

3

4

5

6

7

8

静电场

静电场中的导体和电介质

稳恒电流

稳恒磁场

电磁感应和暂态过程

磁介质

麦克斯韦电磁理论和电磁波

总复习

总计

10

8

9

6

8

7

 

54

2

2

2

2

2

2

0

18

12

10

11

10

9

6

6

72

 


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