SPOC学校专有课程
工程电磁场
第1次开课
开课时间: 2025年02月17日 ~ 2025年08月29日
学时安排: 4
进行至第23周,共28周 已有 852 人参加
立即参加
spContent=本课程的基本任务是使学生掌握电工学科必要的基本理论,基本知识和基本技能。通过本课程的学习,学生应能掌握电磁场理论的一般方法和原理,为学习后续课程和从事相应工作打下一定基础。《工程电磁场》课程内容包括静电场、恒定的电场、恒定的磁场、电磁场基本方程组、电磁场的能量与力、平面电磁波及电路参数的计算原理等章节。学生在理解必要的电磁原理基础上,要会对典型的工程案例进行分析计算,对于复杂的工业应用,要会通过电磁有限元分析软件分析其背后的电磁原理。
本课程的基本任务是使学生掌握电工学科必要的基本理论,基本知识和基本技能。通过本课程的学习,学生应能掌握电磁场理论的一般方法和原理,为学习后续课程和从事相应工作打下一定基础。《工程电磁场》课程内容包括静电场、恒定的电场、恒定的磁场、电磁场基本方程组、电磁场的能量与力、平面电磁波及电路参数的计算原理等章节。学生在理解必要的电磁原理基础上,要会对典型的工程案例进行分析计算,对于复杂的工业应用,要会通过电磁有限元分析软件分析其背后的电磁原理。
—— 课程团队
课程概述

     “电磁场与波”是电类专业的专业基础课。学习“电磁场与波”课程的学生包括电气类、电子信息类等专业的学生,学习人数众多。

     “电磁场与波”MOOC内容包含“绪论”、“静电场”、“恒定电场”、“恒定磁场”、“准静态电磁场”、“平面电磁波的传播”、“均匀传输线的导行电磁波”、“波导与谐振腔”。内容全面,与工程实际紧密结合。

     “电磁场与波”MOOC采用知识点精讲和课堂授课相结合的方式,可以满足不同学生的学习需求,为学习者提供了多种选择。

    课堂授课包含课程所有知识点,并且对每一个知识点都详细讲解。

    由于“电磁场与波”课程难度较高,本门MOOC将针对学生普遍认为较难的部分进行重点讲解和补充说明。

     “电磁场与波”MOOC将使学生深入掌握电磁场与波的基本概念、理论和分析方法。

授课目标

掌握工程电磁场的概念和分析方法,学会分析和求解电磁场问题。

成绩 要求

请参考线下标准。

课程大纲

第1周 绪论

“电磁场与波”绪论

0 矢量分析与场论

矢量分析与场论测验

第2周 静电场I

1.1 电场强度和电位

1.2 高斯定律

1.3 静电场基本方程和分界面上的衔接条件

1.4 静电场边值问题与唯一性定理

1.5 有限差分法

静电场I测验

第3周 静电场II

1.6 镜像法和电轴法

1.7 电容和部分电容

1.8 静电能量和力

静电场II测验

第4周 恒定电场

2.1 导电媒质中的电流

2.2 恒定电场基本方程与分界面上的衔接条件

2.3 导电媒质中的恒定电场与静电场的比拟

2.4 电导和部分电导

恒定电场测验

第5周 恒定磁场

3.1 磁场强度和磁通连续性原理

3.2 安培环路定律

3.3 恒定磁场基本方程和分界面上的衔接条件

3.4 磁矢位与恒定磁场的边值问题

3.5 镜像法

3.6 电感

3.7 磁场能量与力

3.8 磁路及其计算

第6周 时变电磁场

4.1 电磁场感应定律和全电流定律

4.2 电磁场基本方程组和分界面上的衔接条件

4.3 动态位及其积分解

4.4 电磁功率流与坡印廷定理

4.5 正弦电磁场

4.6 电磁辐射

时变电磁场测验

第7周 准静态电磁场

5.1 电准静态场和磁准静态场

5.2 磁准静态场和电路

5.3 电准静态场与电荷迟豫

5.4 集肤效应

5.5 涡流及损耗

5.6 导体的交流内阻抗

5.7 邻近效应和电磁屏蔽

准静态电磁场测验

第8周 平面电磁波的传播

6.1 电磁波动方程和平面电磁波

6.2 理想电介质中的均匀平面电磁波

6.3 导电媒质中的均匀平面电磁波

6.4 平面电磁波的极化

6.5 平面电磁波的反射与折射

6.6 平面电磁波的正入射 驻波

平面电磁波的传播测验

第9周 均匀传输线的导行电磁波

7.1 无损耗均匀传输线方程

7.2 无损耗均匀传输线的传播特性

7.3 无损耗传输线中波的反射和透射

7.4 无损耗传输线的入端阻抗

7.5 无损耗均匀传输线的阻抗匹配

7.6 有损耗均匀传输线

均匀传输线的导行电磁波测验

第10周 波导与谐振腔

8.1 导行电磁波的分类及其一般特性

8.2 矩形波导

8.3 介质波导

8.4 谐振腔

波导与谐振腔测验

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预备知识

高等数学、大学物理

参考资料


工程电磁场,王泽忠、金玉生、卢斌先,清华大学出版社

《工程电磁场导论(第2版)》,马西奎、冯慈璋,高等教育出版社,2023.06

源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

三峡大学
9 位授课老师
陈龙

陈龙

副教授

贲彤

贲彤

讲师

王爽

王爽

讲师

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