电磁场
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课程详情
课程评价
spContent=从能量与信息的产生、传输和转换到交通运输,医学诊断,工业生产,军事技术,电磁场的应用无处不在。电磁场课程为省级一流课程、省级课程思政示范课程,是工科相关专业的核心基础课程,在专业人才培养体系中起到承上启下的关键作用。课程依托高校优质教学资源,立足理论基础、聚焦工程应用,系统讲授学科核心原理、基础分析方法与典型应用场景。课程采用科学清晰的教学逻辑,化解专业知识抽象难懂的痛点,兼顾知识性、应用性与思想性。通过本课程学习,学习者可夯实专业理论根基,提升典型问题分析与求解能力,构建标准化专业思维体系,为后续高阶专业课学习、科创竞赛、毕业设计及行业岗位实践提供有力支撑。
—— 课程团队
课程概述

 电磁场课程是电气、通信、自动化等工科专业的核心奠基课程,也是支撑电磁类科研、工程应用的关键课程,适配广大工科学生学习提升。学好这门课,不仅能为电力传输、高电压工程、电磁兼容等后续专业课筑牢根基,更能助力专业竞赛、毕业设计及未来行业就业与学术深造,是工科专业成长的必备核心课程。

作为山东省一流课程、山东省课程思政示范课程,本课程极具教学特色,采用总分总教学模式,教学逻辑清晰、层层递进。课程共计48学时,从电磁场的基本物理关系出发,总述电磁场核心体系与学习框架,让学生建立全局认知;再分模块对静电场,恒定电场,恒定磁场进行分析与研究,拆解核心原理与计算方法;通过静态场特征汇总梳理出时变电磁场的动态特性,然后分别对准静态场和平面电磁波进行分析,帮助学生吃透知识点、规避学习误区。线上课程资源精炼、重难点分明,配套习题、案例资料齐全,适配自主学习节奏,有效破解电磁场知识抽象、难懂的痛点,帮助学生高效夯实专业基础。

系统学习本课程后,学生可熟练掌握电磁场核心理论与工程分析方法,学会用专业思维解决电磁相关技术问题,培养严谨的工程科研素养。课程知识覆盖面广,可灵活应用于电力工程、无线通信、新能源、智能电子等多个热门领域,为学业提升和职场技术研发提供坚实支撑。

授课目标

1. 理解电磁场理论建立与发展的基本规律,了解在各种工程技术中电磁场分析与应用的重要作用,了解电磁基础理论研究的发展是科学技术的巨大进步所不可缺少的基石,是科学技术应用的前提条件。

2.深刻理解麦克斯韦方程组及构成关系,理解静电场、恒定磁场、时变电磁场中的各种电磁现象和基本概念,通过电磁场理论和分析方法的学习,使学生具有工程实践的初步能力,具有一定的工程意识,能够运用所学知识对工程问题抽象后的电磁场模型,进行数学分析和求解,最终得出相应物理解释的能力。

3.了解电磁场所涉及的标准电场、磁场、电磁场防护规定的国家标准,了解国内外对电磁场的法规与标准要求,培养学生在设计过程中遵循国家标准能力,了解这些法规与标准对电气设备设计以及在国内国际工程技术交流中的重要作用,学会遵守法规、利用法规,培养学生认真负责的工作态度。

4.通过以麦克斯韦方程组对称性及构成关系为内容的电磁场理论的学习,使学生建立“场”的观点,培养学生抽象逻辑思维的能力,辩证与发展的科学观。

课程大纲
预备知识

《高等数学》课程相关知识点,如线积分、面积分、体积分,二阶偏微分方程求解等内容;

《工程数学(矢量分析与场论)》课程相关知识点,如矢量分析、场论等内容;

《大学物理》课程相关知识点,如电学和磁学部分的内容;

《电路》课程中相关知识点,如基尔霍夫定律、电阻、电容、电感的定义及计算等内容。

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
  1. 孟昭敦,《电磁场导论》,北京,中国电力出版社;
  2. 冯慈璋 马西奎,《工程电磁场导论》,北京,高等教育出版社
常见问题

问题1:电磁场公式繁多、推导复杂,到底该重点掌握什么?

答:电磁场学习无需死记硬背全部推导过程,核心重点是物理意义、适用条件和工程用法。重点掌握高斯定理、安培环路定理、麦克斯韦方程组四大核心方程的物理内涵,区分静态场与时变场的适用场景。熟练掌握基础场量计算方法即可,复杂数学推导可结合课程分步讲解理解,优先做到会辨析、会套用、会解题。

问题2:静电场、恒定磁场、时变电磁场内容杂乱,知识体系如何梳理?

答:可依托课程总分总教学模式搭建体系:先总体掌握“场的基本概念、基本规律”核心框架;再分开学习静电场、恒定磁场、时变电磁场、电磁波各模块知识点,对比区分不同场的特性差异;最后汇总梳理各类场的关联与演变规律,形成完整知识脉络,彻底解决知识点零散、容易混淆的问题。

问题3:电磁场理论抽象,学完不知道实际能用在什么地方?

答:电磁场是工科核心底层基础,应用场景十分广泛。日常电力系统输电、电气设备电磁兼容设计、新能源设备、通信的天线信号传输、5G/6G电磁波传播、雷达探测、智能电子设备抗干扰设计等,均以电磁场理论为核心支撑。学好本课程,可为后续电力系统分析、电磁兼容、天线原理等专业课及工程实践、就业研发筑牢核心基础。