电磁场与电磁波教案兰州交通大学精品课程建(4)

兰州交通大学教案（理论教学用）

第 10 次课 学时：2 章 节 教学目的和要求 讲授主要内 容 重 点 难 点 要求掌握知识点和分析方法 第3章 3.3, 3.4, 3.5 介绍恒定磁场的分析方法，磁场能量密度，静态场的边值问题，唯一性定理和镜像法。 3.3 恒定磁场分析；3.4 静态场的边值问题及解的惟一性定理；3.5 镜像法 授课对象 重点镜像法，磁场能量。 理解惟一性定理，掌握镜像法。 3.3 恒定磁场分析 ???基本方程：??H?J，??B?0 ???????边界条件：en?(B1?B2)?0，en?(H1?H2)?JS ????2B???A，?A???J 教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等 ?????J(r?)A(r)?dV? ?V4πR1??磁场能量密度：wm?B?H 2??1磁场的总能量：Wm??B?HdV 2V3.4 静态场的边值问题及解的惟一性定理 第一类边值问题（或狄里赫利问题）：?|S?f1(S) 第二类边值问题（或纽曼问题）：??|S?f2(S) ?n1第三类边值问题（或混合边值问题）：?|S?f1(S1)， 惟一性定理 3.5 镜像法 ??|S2?f2(S2) ?n 作业布置 主 要 参考资料 备注 3.7,3.11 《电磁场与电磁波》李锦屏 编著 兰州大学出版社

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第 11 次课 学时：2 章 节 教学目的和要求 讲授主要内 容 重 点 难 点 要求掌握知识点和分析方法 第4 章 4.1, 4.2 无源区域的电磁场经常通过波动方程来求解；有源区域的求解通过位函数求解。波动方程都是通过麦克斯韦方程组推导。 4.1 波动方程；4.2 电磁场的位函数 重点是波动方程。 授课对象 掌握波动方程。 4.1 波动方程 麦克斯韦方程 ?????D????B??H?J?， ??E??，??B?0，??D?? ?t?t教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等 无源区的波动方程 ??22???E?H?2E???2?0，?2H???2?0 ?t?t4.2 电磁场的位函数 ?????B?0，B???A ???AE????? ?t?2???A2???J 位函数的波动方程：?A???2?t?2???????2?? ?t?2作业布置 4．1，4.2,4.3,4.4 主 要 《电磁场与电磁波》李锦屏 编著 兰州大学出版社 参考资料 备注 兰州交通大学教案（理论教学用）

第 12 次课 学时：2 章 节 教学目的和要求 讲授主要内 容 第4章 4.3, 4.4,4.5.1 讲授电磁能守恒定律和惟一性定理，时谐电磁场的复数表示。 授课对象 4.3 电磁能量守恒定律；4.4 惟一性定理；4.5.1 重 点 难 点 要求掌握知识点和分析方法 重点是电磁能守恒定律和坡印廷矢量，难点是对坡印廷定理的理解和惟一性定理的推导。 掌握电磁能守恒定律和坡印廷矢量的计算，掌握时谐电磁场的复数表示。 4.3 电磁能量守恒定律； 1??E?D 21??磁场能量密度：wm?B?H 2电场能量密度：we?坡印廷定理的积分形式 教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等 ?d????1??1????(E?H)?dS??(E?D?H?B)dV??E?JdV SVdtV22???坡印廷矢量：S?Ε?H 4.4 惟一性定理 4.5 时谐电磁场 4.5.1 时谐电磁场的复数表示 ??xExmcos(?t??x)?e?yEymcos(?t??y)?e?zEzmcos(?t??z), E(x,y,z,t)?e??(x,y,z)?e??e??e? ?xE?yE?zEExmymzm??Eej?x，E??Eej?x ??Eej?y，EEzmzmxmxmymym??Eej?x ?ej?t]，EEx?Re[Exmej(?t??x)]?Re[Exmej?xej?t]?Re[ExmxmxmEy?Re[Eymej(?t??y)j??ej?t]，E??Eej?y ]?Re[Eymeyej?t]?Re[Eymymym?ej?t]，E??Eej?y Ez?Re[Ezmej(?t??z)]?Re[Ezmej?zej?t]?Re[Ezmymym作业布置 4.8,4.9 主 要 《电磁场与电磁波》李锦屏 编著 兰州大学出版社 参考资料

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第 13 次课 学时：2 章 节 教学目的和要求 讲授主要内 容 重 点 难 点 要求掌握知识点和分析方法 第4章 4.5.2~4.5.6 讲授复矢量的麦克斯韦方程、亥姆霍兹方程、平均能量密度和平均能流密度矢量。 4.5.2 复矢量的麦克斯韦方程；4.5.3 复电容率和复磁导率；4.5.4 亥姆霍兹方程；4.5.5 时谐场的位函数；4.5.6 平均能量密度和平均能流密度矢量 重点是复矢量的麦克斯韦方程、亥姆霍兹方程、平均能量密度和平均能流密度矢量。 要求掌握复矢量的麦克斯韦方程、亥姆霍兹方程、平均能量密度和平均能流密度矢量。 4.5.2 复矢量的麦克斯韦方程 授课对象 ???????J??j?D?，??E???j?B?， ??Hmmmmm???????m ??Bm?0， ??Dm4.5.3 复电容率和复磁导率 ?教授思路，复介电常数：?c??'?j(?''?) ?采用的教学方法和复磁导率：???'?j?'' 辅助手段，板书设计，4.5.4 亥姆霍兹方程 重点如何????2222?E?kE?0， ?H?kH?0，k2??2?? 突出，难点如何解决， 4.5.5 时谐场的位函数 师生互动????1等 H???A,E??j?A??? ????212?A?kA???J,???k2???? ?24.5.6 平均能量密度和平均能流密度矢量 ???*??*??*111Sav?Re[E?H],weav?Re[E?D],wmav?Re[H?B] 244作业布置 4．10，4．11，4．12，4．14 主 要 《电磁场与电磁波》李锦屏 编著 兰州大学出版社 参考资料

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第 14 次课 学时：2 章 节 教学目的和要求 讲授主要内 容 重 点 难 点 要求掌握知识点和分析方法 授课对象 第5 章 平面波5.1，5.1.1，5.1.2 讲授理想介质中的均匀平面波。 5.1.1 理想介质中的均匀平面波函数；5.1.2 理想介质中的均匀平面波的传播特点 重点是理想介质中的均匀平面波的传播特点。 掌握理想介质中的均匀平面波的传播特点，能够推导电场与磁场的关系，能够求解传播常数、波长、波阻抗、波速等参数。 5.1.1 理想介质中的均匀平面波函数 波动方程：?E?kE?0，?H?kH?0，k2??2?? 2?2?2?2?教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等 Ex(z)?A1e?jkz?A2ejkz 5.1.2 理想介质中的均匀平面波的传播特点 ?1????z?E，E???e?z?H， H?e????z?E?0，e?z?H?0 e波数k?2??，波速vp??k，波阻抗??? ??1?zS?e|E|2 2?作业布置 5.1,5.2,5.3,5.4,5.5 主 要 《电磁场与电磁波》李锦屏 编著 兰州大学出版社 参考资料 备注

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