spContent=通过学习，“天书”能够看懂，大学物理完成进阶，电磁工程能力开始具备，电气科学素养基本养成。学习方式可以是先看课本，再看视频引申；也可以结合线下课堂学习，选择观看线上视频补缺。本课程还提供了反映电磁工程实际的演示实验，介绍电磁前沿进展等拓展学习的内容，是首届国家级一流线下本科课程。
通过学习，“天书”能够看懂，大学物理完成进阶，电磁工程能力开始具备，电气科学素养基本养成。学习方式可以是先看课本，再看视频引申；也可以结合线下课堂学习，选择观看线上视频补缺。本课程还提供了反映电磁工程实际的演示实验，介绍电磁前沿进展等拓展学习的内容，是首届国家级一流线下本科课程。
—— 课程团队
课程概述
课程定位：“电磁场与波”是电气类专业的一门重要技术基础课，又称为“电磁场理论”、“工程电磁场基础”。
课程目标：第一是对大学物理电磁学内容的知识深化、逻辑细化、方法一般化；第二是对电气工程中的电磁问题，掌握建模求解的基本能力；第三是了解电气科学规律的核心思想，具备基本的电气科学理论素养。
课程内容：共有十章，分别是矢量分析与场论基础、静电场、恒定电场、恒定磁场、静态场边值问题、时变电磁场基本方程、低频电磁场—准静态场、高频电磁场—波、演示实验、拓展学习。
课程特色：1）教学理念：围绕核心素养（能力）的培养，科教融合传授基础、与时俱进教书育人。2）教学方法：教材、线下课堂和线上课堂融合；观看、习题、讨论、拓展前沿结合；3）教学资源：精选内容的授课视频与课件、教师实际科研的演示实验与电磁前沿的新闻传播。
教学队伍：华中科技大学是双一流大学（985大学），拥有强电磁工程国家重点实验室，从事本课程教学的所有老师均在电磁科学与工程前沿从事研究，并有丰富的教学经验，其中叶齐政教授是华中科技大学校教学名师，陈德智教授是华中科技大学首届校教学卓越奖获得者。
授课目标
面向电气工程专业学生，提高学生的理论素养，培养学生解决工程电磁场问题的基本能力。
课程大纲
第一周 绪论和场论（第一章和第二章）
课时目标：1）了解课程内容，学习方法，考试方法。2）了解双向标量。
第1讲：为什么要引入散度和旋度
第2讲：引入亥姆霍兹定理的意义
第3讲：双向标量
矢量分析与场论单元测验
第二周 静电场（第三章1）
课时目标：1）复习静电场积分求解电场知识。2）学习极化电荷建立电场的本质。3）学习边界条件
第1讲：导体表面电场与无限大带电平面电场的关系
第2讲：高斯定理的证明
第3讲：环路定理的证明
第4讲：极化电荷如何建立电场
第5讲：静电场边界条件的证明
第6讲：泊松方程
第三周 静电场（第三章2）
课时目标：1）确定坐标系的重要性。2）学习镜像法，强化唯一性定理的意义。3）学习电轴法，强化唯一性定理的意义。4）学习部分电容的概念，强化集总元件的描述方法和干扰场的意义。
第7讲：边值问题中坐标系的选择
第8讲：导体平面镜像法
第9讲：电轴法
第10讲：部分电容
第四周 静电场（第三章3）
课时目标：1）学习静电场的能量的表示方法，贯穿理解集总参数的表示和场分布表示的关系。2）利用虚功原理求解电场力。3）回顾静电场的逻辑关系。
第11讲：静电场能量的三种求法
第12讲：虚功原理求电场力的例题
第13讲：静电场的逻辑关系图
习题3.6 同轴圆柱型套筒
习题3.17 接地圆通内部双导线电轴方法
习题3.31 静电电压表力矩计算
习题3.32 平行版电容器内部液体上升高度
静电场单元测验
第五周 恒定电场（第四章1）
课时目标：1）掌握电流元的场分布表示。2）学习恒定电场方程和静电场方程的联系，了解均匀导体内部的场。3）了解解法的区别和联系。
第1讲：电流元的物理模型
第2讲：恒定电场和静电场的关系
第3讲：恒定电场和静电场问题解法的区别
第4讲：电导与电阻
第5讲：跨步电压
习题4.9 三相电机接地电阻计算
恒定电场单元测验
第六周 恒定磁场（第五章1）
课时目标：1） 掌握磁场边界条件。2） 学习磁感应强度和磁场强度的关系。
第1讲：恒定磁场边界条件
第2讲：极化和磁化的比较
第七周 恒定磁场（第五章2）
课时目标：1） 学习标量磁位，掌握边值问题相应边界条件的处理方法。2）学习磁场镜像法，掌握理想导体和铁磁材料边界条件的处理。
第八周 恒定磁场（第五章3）
课时目标：1）学习磁链和电感的计算方法，掌握集总参数和场分布量的关系，特别是内磁链的问题。2）回顾学习恒定磁场的逻辑关系，并和静电场作比较。
第5讲：磁链和电感的计算
第6讲：恒定磁场的逻辑关系图
第7讲：电磁铁的作用力
习题5.12 无限大均匀分布面电流的磁场计算
习题5.16 有狭缝无限长导体管磁场计算
习题5.18 媒质分界面上有细长导线电流的磁场计算
恒定磁场单元测验
第九周 静态场的边值问题（第六章1）
课时目标：1）系统了解边值问题。2）重点掌握边界条件的设置。3）学习和掌握有限差分的基本思路和原理。
第1讲：边值问题概述
第2讲：边值问题之边界条件
第3讲：有限差分法
习题6.3和6.4 列些同步电机磁场计算的边值问题
习题6.8 均匀外磁场中的铁管
静态场边值问题单元测验
第十周 时变电磁场方程组（第七章1）
课时目标：1） 掌握麦克斯韦方程组的含义和推导。2） 了解麦克斯韦方程组的逻辑关系和进一步演化的思路。3）理解时变场的波动特性是怎么出现的。
第1讲：麦克斯韦方程组-A
第2讲：麦克斯韦方程组-B
第3讲：为什么说推迟位反映的是波?
第十一周 时变电磁场方程组（第七章2）
课时目标：1） 学习能量传输的场描述观点，并和电路集总方法比较。2）掌握简单计算能量传输的场方法。
第4讲：能量传输的场描述-A
第5讲：能量传输的场描述-B
习题7.14 求平板上的面电流和自由电荷面密度
时变电磁场方程组单元检测
第十二周 准静态场（第八章1）
课时目标：1） 了解准静态场方程的演变和基本方程。2）学习集总参数元件的演变方法。3）学习电路模型和准静态场的综合方法。
第1讲：导电媒质中低频交变电磁场的基本方程
第2讲：平行板是怎样变成电容器的?-A
第3讲：平行板是怎样变成电容器的?-B
第4讲：电准静态场例题
第十三周 准静态场（第八章2）
课时目标：1） 理解电路理论的电磁场基础。2）学习和掌握集肤效应。3）掌握涡流的基本方程。
第5讲：基尔霍夫定律的起源
第6讲：集肤效应
第7讲：涡流
习题8.5 加电流源的短路平行板准静态电磁场计算
习题8.6 同轴电缆准静态电磁场计算
习题8.7 利用螺绕环测量电流
准静态场单元测验
第十四周 电磁波（第九章1）
课时目标：1） 了解媒质的电磁参数。2）掌握平面电磁波的基本特性。3）了解波导传输的基本方程。4） 了解分布参数电路的传输线方程。
第1讲：时变场中媒质的介电常数和电导率
第2讲：理想介质中均匀平面波的参量描述
第3讲：矩形波导的传输与截止现象
第4讲：分布参数与传输线方程
第十五周 电磁波（第九章2）
课时目标：1） 学习辐射场的基本计算模型。2）了解电磁辐射干扰的途径。3）了解全书学习内容的逻辑关系。
第5讲：电偶极子的辐射场与特性
第6讲：电磁辐射干扰途径
第7讲：我们学到了什么?
习题9.4 传输参数计算
习题9.7 矩形波导传输模式分析
电磁波单元测验
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预备知识
高等数学中微积分，常微分方程求解，简单偏微分方程求解，线性代数方程组求解；
大学物理或普通物理电磁学部分。
证书要求
为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 https://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项：
1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
参考资料
叶齐政，陈德智编著. 电磁场，北京：机械工业出版社，2019年.
冯慈璋，马西奎编著. 工程电磁场导论. 北京：高等教育出版社， 2000年.
梁灿彬，秦光戎，梁竹健编著. 电磁学，北京：人民教育出版社，1980年.
常见问题
1）学过？
电磁现象的规律是学过，但解决电磁问题的方法，特别是一般问题的方法没学过，需要学习。
2）难学？
数学多是难学，你是工科学生，吃点苦吧！何况作业、考试并不难。
3）学了没用？
那是二十年前的老皇历了。计算机内存和CPU速度的发展使你玩游戏都3D了、好多过去无法计算的问题都可以计算了，再加上数值计算软件的普及，哪个专业都离不开电磁场数值计算了。不会电磁场建模、求解，你无法工作！何况，万一你是想成为电气科学家呢？
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