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电磁场与电磁波
第13次开课
开课时间: 2025年02月16日 ~ 2025年06月10日
学时安排: 3-5小时每周
进行至第8周,共17周 已有 166 人参加
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spContent=现代生活中,电磁场与电磁波的应用无处不在。电磁场不仅给我们提供能量,还为我们传输信息。《电磁场和电磁波》通过数学语言揭示场和波的物理存在,开启您进入现代科学的大门。欢迎大家进入厦门大学电磁场与电磁波学习课堂,感受神奇的电磁魅力!
现代生活中,电磁场与电磁波的应用无处不在。电磁场不仅给我们提供能量,还为我们传输信息。《电磁场和电磁波》通过数学语言揭示场和波的物理存在,开启您进入现代科学的大门。欢迎大家进入厦门大学电磁场与电磁波学习课堂,感受神奇的电磁魅力!
—— 课程团队
课程概述

《电磁场与电磁波》是电子信息类、电气信息类学生不可或缺的一门基础课程,它在普通物理的基础上系统地学习电磁场与电磁波的基本理论及其应用,为《微波技术基础与实验》、《天线与电波传播》、《光电子技术及其应用》、《射频电路设计》等系列后续课程的学习和相关学科的科研打下坚实的基础。本课程注重分析问题和解决问题的方法及手段的训练。通过本课程的学习,使学生掌握场和波两个方面的基本概念和理论,其最终目标是培养基础理论扎实适应面广,能从事设计发明工作的高级工程技术人才,以及适应现代化建设需求的科研人员。

授课目标

通过本课程的学习,使学生 全面理解和掌握 电磁场和电磁波的理论体系,掌握电磁场的基本规律,掌握静态场和时变场的基本方程及边界条件,掌握电磁波的传播特性 为今后深入学习及应用打下良好的基础。

课程大纲

第1章 矢量分析

1.1 矢量代数

1.2 三种常用的正交曲线坐标系

问题讨论1

第1讲自测题

1.3 标量场的梯度

1.4 矢量场的通量与散度

问题讨论2

第2讲自测题

1.5 矢量场的环流和旋度

1.6 无旋场与无散场

1.7 拉普拉斯运算、格林定理与亥姆霍兹定理

矢量分析题解

问题讨论3

第3讲自测题

第1章 ppt

第1章作业

第2章 电磁场的基本规律

2.1 电荷守恒定律-1

2.1 电荷守恒定律-2

第2.1讲问题讨论

第2.1讲自测题

2.2 真空中静电场基本规律

第2.2讲问题讨论

第2.2讲自测题

2.3 真空中恒定磁场的基本规律

静电场和恒定磁场题解

第2.3讲问题讨论

第2.3讲自测题

2.4 媒质的电磁特性-1

2.4 媒质的电磁特性-2

第2.4讲问题讨论

第2.4讲自测题

2.5.1 电磁感应定律

2.5.2 位移电流

电磁感应定律和位移电流题解

第2.5讲问题讨论

第2.5讲自测题

2.6 麦克斯韦方程组

第2.6讲问题讨论

第2.6讲自测题

2.7 电磁场的边界条件

麦克斯韦方程组和边界条件题解

第2.7讲问题讨论

第2.7讲自测题

第2章总结

问题讨论2

第2章ppt

第2章作业

第2章测验

第3章 静态场及其边值问题的解

3.1 静电场分析-1

3.1 静电场分析-2

静电场分析题解1

静电场分析题解2

3.2 导电媒质中的恒定电场分析

导电媒质中的恒定电场分析题解

3.3 恒定磁场分析-1

3.3 恒定磁场分析-2

3.3 恒定磁场分析-3

恒定磁场分析题解1

恒定磁场分析题解2

3.4 静态场的边值问题及解的惟一性定理

3.5 镜像法-1

3.5 镜像法-2

镜像法题解

3.6 分离变量法

第3章总结

问题讨论

第3章PPT

第3章测验

第三章作业

第4章 时变电磁场

4.1 波动方程

4.2 电磁能量守恒定律

第4章题解1 时变电磁场题解

4.3 时谐电磁场-1

4.3 时谐电磁场-2

4.3 时谐电磁场-3

第4章题解2 时谐电磁场的复数表示题解

第四章总结

第4章ppt

问题讨论

第四章作业

第4章测验

第5章 均匀平面波在无界空间中的传播

5.1 理想介质中的均匀平面波-1

5.1 理想介质中的均匀平面波-2

5.2 电磁波的极化-1

5.2 电磁波的极化-2

5.3 导电媒质中的均匀平面波-1

5.3 导电媒质中的均匀平面波-2

5.4 色散与群速

5.5均匀平面波在各向异性媒质中的传播

第5章题解1 理想介质中的均匀平面波

5.3 导电媒质中的均匀平面波-3-例题

第五章总结

第5章PPT

问题讨论

第5章测验

第5章作业

第6章 均匀平面波的反射与透射

6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射-1

6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射-2

6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射-3

6.2 均匀平面波对多层介质分界平面的垂直入射-1

6.2 均匀平面波对多层介质分界平面的垂直入射-2

第6章题解1 均匀平面波对分界平面的垂直入射

6.3 均匀平面波对理想介质分界平面的斜入射-1

6.3 均匀平面波对理想介质分界平面的斜入射-2

6.3 均匀平面波对理想介质分界平面的斜入射-3

6.4 均匀平面波对理想导体平面的斜入射-1

6.4 均匀平面波对理想导体平面的斜入射-2

第六章总结

第6章ppt

问题讨论

第6章作业

第6章测验

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预备知识

高等数学、大学物理、数理方程与特殊函数、电路分析

参考资料


1】谢处方、饶克谨、杨显清、王园、赵家升修订,《电磁场与电磁波》(第5版),高等教育出版社,2019年。

2】杨儒贵,《电磁场与电磁波》(第1版),高等教育出版社,2003年。

【3】谢处方、饶克谨,电磁场与电磁波(第 3 版),高等教育出版社,1999年。

常见问题

1、电磁场理论中的哪些是“源”,哪些是“场”?

2、电磁场理论中“场”与“源”有什么关系?

3、时变场与静态场的关系。

4、场与波的关系。

厦门大学
4 位授课老师
李伟文

李伟文

副教授

李森森

李森森

副教授

宋争勇

宋争勇

副教授

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