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第10次开课
开课时间: 2025年02月20日 ~ 2025年05月28日
学时安排: 每周4-5小时
进行至第12周,共14周 已有 188 人参加
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spContent=君问尘寰最有常,指南向北映极光。 虽知物理一门好,须赴书庸阅短长。
君问尘寰最有常,指南向北映极光。 虽知物理一门好,须赴书庸阅短长。
—— 课程团队
课程概述

    电磁学是人们从长期的科学实践和反复思考中总结出来的规律,阐释了自然界中的电、磁现象以及电磁相互作用的规律,这些规律在人类科技进步、产业发展中发挥着重要作用。

    电、磁现象及电磁相互作用是客观存在的自然现象,是可以被认识的。电磁学正是阐明了电和磁的基本现象,揭示了电和磁之间相互耦合、相互作用的变化规律,并以此来指导人类实践活动,推动人类文明进程。电磁学规律的发现和应用充分体现了“从实践中来,到实践中去”的认识观,充分彰显了人类在长期的研究探索过程中所坚持的实事求是、知行合一的科学精神。

    电磁学告诉我们:电荷产生电场,运动电荷产生电流和磁场;变化的电场能够产生磁场,变化的磁场能够产生电场,体现了自然规律的对称之美,麦克斯韦方程组这个经典电磁场理论充分展现了这种美好。麦克斯韦方程从理论上预言了电磁波的存在,并被赫兹的实验所证实。自然界中丰富多彩的电磁现象都可以从麦克斯韦方程组中得到完美解释。英国科学期刊《物理世界》曾让读者投票评选了“最伟大的公式”,麦克斯韦方程组在最终上榜的十个公式中高居榜首。麦克斯韦方程组的发现极大地推动了人类文明的进程。以电力技术为核心的第二次工业革命、以计算机及信息技术为核心的第三次工业革命,和正在酝酿的以人工智能、量子信息技术等为核心的第四次工业革命都是以电磁学规律为基石的。

授课目标

1、全面系统地掌握电和磁地基本现象、基本概念和基本规律。

2、培养独立分析处理电磁学问题的能力,是学生具有从事相关工作的综合素质,为后续课程打下良好的基础。

课程大纲

真空中固定电荷的电场

自然界中的电现象

电荷

密立根油滴实验

电荷相互作用和库伦定律

电场的激发和电场线

电场强度通量与高斯定理

静电力场做功

电荷的分布

静电场的环路定理

电势和电势能

等势面

真空中固定电荷的电场单元作业

导体周围的静电场,静电能量

导体的静电平衡条件

法拉第圆筒实验

电容器及其电容,电容器的串联和并联

电场能量

“导体周围的静电场,静电能量”单元作业

电介质

电偶极子

电介质

极化的描绘

电介质中的极化电荷分布

有电介质的高斯定理及其应用

静电场边界条件和静电场方程式

“电介质”单元作业

稳恒电流

稳恒电场中电流强度和电流密度

电流的连续性方程和稳恒电流

欧姆定律

焦耳定律

气体导电的经典电子论

基尔霍夫定律

复杂电路的解法

温差电效应

半导体简介

RC电路

期中考试

真空中恒稳电流的磁场

奥斯特实验与安培实验

磁荷与磁库伦定律

分子环流与毕-萨-拉定律

磁安培定律

安培环路定理

磁场的高斯定理

磁偶极子

磁势能

电磁场与电荷运动

洛伦兹力与安倍力

霍尔效应

等离子体

运动电荷的场

磁介质

磁介质

磁矩

磁场强度、磁感应强度

磁路与磁路设计

Ising模型

磁场的能量

磁滞、磁滞回线、磁滞损耗

电磁感应

电磁感应定律的建立

电磁感应定律的应用

自感与互感

位移电流

麦克斯韦方程与电磁波

麦克斯韦方程组

麦克斯韦方程组与电磁波能量传播

麦克斯韦方程组与电磁波

展开全部
预备知识

微积分、力学

参考资料

徐游:《电磁学》第二版,科学出版社

赵凯华、陈熙谋:《电磁学》,高等教育出版社

Benjamin Crowell, Electricity and Magnetism, Light and Matter

Matthew N. O. Sadiku, Elements of Electromagnetics

Jearl Walker, Fundamentals of Physics, Halliday and Resnick

南京大学
1 位授课老师
吴小山

吴小山

教授

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