spContent=你想读懂并理解史上最伟大的公式——Maxwell方程组的含义吗？你想了解信息是如何在有线及无线的世界里传送的吗？你想知道电磁场与电磁波是如何影响并改变人类生活的吗？请走进《电磁场与电磁波》的课堂，我们一起学习和探索奇妙的电磁世界。
你想读懂并理解史上最伟大的公式——Maxwell方程组的含义吗？你想了解信息是如何在有线及无线的世界里传送的吗？你想知道电磁场与电磁波是如何影响并改变人类生活的吗？请走进《电磁场与电磁波》的课堂，我们一起学习和探索奇妙的电磁世界。
—— 课程团队
课程概述
《电磁场与电磁波》是高等学校电子信息工程、通信工程等专业必修的专业基础课程，是通信技术、微波技术、天线设计等的理论基础，也是电子信息和通信工程专业本科学生知识结构中的重要组成部分。该课程包括电磁场与电磁波两大部分，通过本课程的学习，使学生掌握电磁场和电磁波的基本概念和定理/定律，熟悉一些重要的电磁场问题数学模型如泊松方程、拉普拉斯方程和波动方程等的建立过程及分析方法，了解这些基本理论的实际工程应用。培养学生严谨的逻辑思维和分析问题、解决问题的能力，使学生学会用“场”的观点去观察、分析和计算典型且简单的电磁理论和工程问题，为后续课程如无线通信、卫星通信、天线理论与设计、电波传播、微波工程等专业课课程奠定坚实的理论基础。
成绩 要求
本课程的学习环节包括：观看视频和课程要求的在线资源并完成测试，参加课堂教学，完成课后作业、测验、项目和讨论，参加期中、期末考试。
本课程的学习总成绩构成如下：
总成绩 = 平时成绩 * 0.35 + 期中成绩 * 0.3 + 期末成绩 * 0.35
平时成绩包括：作业成绩、测验成绩、课堂表现、项目作业成绩、线上学习成绩.
特别提醒，期中考试和期末考试均闭卷进行。
课程大纲
矢量分析
课时目标：学习目标：熟练掌握矢量代数运算和三种常用坐标系，掌握标量场的梯度、矢量场的散度和旋度及相应的物理意义，理解亥姆霍兹定理及其重要性。
1.1 矢量代数
1.2 三种常用的正交坐标系
1.3 标量场的梯度
1.4 矢量场的通量与散度
1.5 矢量场的环流与旋度
1.6 无旋场与无散场
1.7 拉普拉斯运算与格林定理
1.8 亥姆霍兹定理
电磁场的基本定律
课时目标：目标：深刻理解并熟练掌握电磁场的基本概念（电磁强度、电位移矢量、磁感应强度、磁场强度、极化、磁化、位移电流、媒质的线性/各向同性/均匀）、基本定律（电荷守恒定律、库伦定律、安培力定律、法拉第电磁感应定律）和基本原理（Maxwell方程组、本构关系、边界条件），能够使用这些基本定律或定理求解典型的简单电磁场问题。
2.1 电荷守恒定律
2.2 真空中静电场的基本规律
2.3 真空中恒定磁场的基本规律
2.4 媒质的电磁特性
2.5 电磁感应定律和位移电流
2.6 麦克斯韦方程组
2.7 电磁场的边界条件
静态电磁场及其边值问题的解
课时目标：目标：熟练掌握静电场、恒定电场和恒定磁场的基本方程及边界条件，以及电容和电感的定义及计算，了解势函数（电位函数和矢量磁位）的引入过程及应用，能够使用分离变量法和镜像法求解直角坐标系中的典型边值问题。
3.1 静电场分析
3.2 导电媒质中的恒定电场分析
3.3 恒定磁场分析
3.4 静态场的边值问题及解的唯一性定理
3.5 镜像法
3.6 分离变量法
时变电磁场
课时目标：目标：熟练掌握简单无源媒质中的波动方程及简单有源媒质中的达朗贝尔方程、坡印廷矢量和时谐场的复数表达形式，理解瞬时坡印廷矢量与平均坡印廷矢量之间的关系。能够对时谐场各物理量和方程的瞬时形式和相应的复数形式之间熟练进行变换。
4.1 波动方程
4.2 电磁场的位函数
4.3 电磁能量守恒定律
4.4 唯一性定理
4.5 时谐电磁场
均匀平面波在无界空间中的传播
课时目标：目标：熟练掌握电磁波在无界空间中传播的基本概念（均匀平面波、极化、色散、相波长、相速度、TEM波）和基本规律，包括均匀平面波在理想介质中和导电媒质中的传播规律，能够根据电场表达式熟练判断电磁波的极化方式，并了解电磁波的极化在实际工程中的重要作用。
5.1 理想介质中的均匀平面波
5.2 电磁波的极化
5.3 均匀平面波在导电媒质中的传播
5.4 色散和群速
均匀平面波的反射和透射
课时目标：目标：熟练掌握均匀电磁波入射到无限大媒质分界面上所产生的现象和满足的规律，能够根据媒质特性和入射波，熟练判断所发生的各种电磁现象。能够运用这些电磁波理论分析生活和工程应用中的电磁现象或问题。
6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射
6.2 均匀平面波对多层介质分界平面的垂直入射
6.3 均匀平面波对理想介质分界面的斜入射
6.4 均匀平面波对理想导体平面的斜入射
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预备知识
参考资料
教材：
电磁场与电磁波》第五版，谢处方 饶克谨编，高等教育出版社
参考书：
《电磁场理论基础》 柯亨玉等，高等教育出版社
《电磁场与电磁波》第二版，杨儒贵，高等教育出版社
Engineering Electromagnetics, Kenneth R. Demarest ，科学出版社
其他在线资源：
中国大学MOOC上《电磁场与电磁波》国家级一流课程
1）北京交通大学，邵小桃等，电磁场与电磁波_北京交通大学_中国大学MOOC(慕课) (icourse163.org)
2）西北工业大学，丁君等，电磁场与电磁波_西北工业大学_中国大学MOOC(慕课) (icourse163.org)
麻省理工公开课：电和磁-网易公开课
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