电磁场与电磁波教案兰州交通大学精品课程建(5)

兰州交通大学教案（理论教学用）

第 15 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5 章 5.1.3，5.2 讲授沿任意方向传播的均匀平面波和电磁波的极化。 5.1.3 沿任意方向传播的均匀平面波；5.2 电磁波的极化 重点是沿任意方向传播的均匀平面波以及电磁波的极化。 要求掌握沿任意方向传播的均匀平面波的传播特性，能够确定波大传播方向，确定电场与磁场之间的关系，能够确定电磁波的极化方式。 5.1.3 沿任意方向传播的平面波 授课对象 ?1?????H?eS?E，E???eS?H，???? ????S?H?0 ?S?E?0，ee?1?SS?e|E|2 2?教授思路，5.2 电磁波的极化 采用的教Ex?Exmcos(?t?kz??1) ，Ey?Eymcos(?t?kz??2) 学方法和辅助手段，板书设计， 线极化：若?1??2?0,?，对于一个给定点上 重点如何??xEx?e?yEy?cos(?t?kz??1)(Exme?x?Eyme?y) E?e突出，难点如何解决，电场矢量的方向随着时间变化不变，轨迹是直线。 师生互动?2 圆极化：若Exm?Eym?Em， ?1??2?? 等 2222。电场矢量随着时间变化的轨迹是圆。 Ex?Ey?Em3椭圆极化 Ex?Exmcos(?t?kz??1) ，Ey?Eymcos(?t?kz??2) 22Ey2ExEyEx?2?cos(?2??1)?sin2(?2??1) 2ExmEymExmEmy作业布置 5.6,5.7,5.8,5.11,5.12,5.14 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 备注

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第 16 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5章5.3 , 5.4 讲授均匀平面波在导电媒质中的传播以及色散与群速。 5.3 均匀平面波在导电媒质中的传播；5.4 色散与群速 重点和难点是均匀平面波在导电媒质中的传播特性。 要求掌握均匀平面波在导电媒质中的传播特性，会计算传播常数、衰减常数、波速、波长、波阻抗等参数。理解色散和群速的概念。 5.3 均匀平面波在导电媒质中的传播 授课对象 ????222波动方程：?E?kcE?0， ?H?kcH?0， 22kc??2??c ?c???j? ?kc???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 ?????2[1?(?2???)?1] ，???[1?()2?1] ??2??21?( vp??1?????2)?1??1?1????4?c?，|?c|? |1?|，??arctan?c2?????5.4电磁波的色散和群速 波速（相速）v?dz?? dt?群速vg?d??d?vp1??dvpvpd? 作业布置 5.16,5.23,5.25,5.26 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 17 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6章 6.1 通过分析多层介质中的平面波，掌握麦克斯韦方程中的电场和磁场间的关系，运用边界条件，理解波的传播和反射。 6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射 授课对象 重点和难点是入射波、反射波的表示，以及运用边界条件确定入射波和反射波的振幅和相位关系。 掌握麦克斯韦方程中的电场和磁场间的关系，运用边界条件确定场幅系数。 6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射 ????EEi?exEi0e?jk1z，Hi?eyi0e?jk1z ?1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 k1???1?1，?1??1 ?1????Ejk1z，Hr??eyr0ejk1z Er?exEr0e?1????E1?Ei?Er?ex(Ei0e?jk1z?Er0ejk1z)， ????1H1?Hi?Hr?ey(Ei0e?jk1z?Er0ejk1z) ?1运用边界条件确定：Ei0?Er0?0，Ei0??Er0 ???2?E1??ex2jEi0sink1z，H1?eyEi0cosk1z ?1作业布置 主 要 参考资料 6.2，6.3，6.5

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第 18 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7章 导行电磁波7.1 授课对象 ??要求学生掌握用Ez和Hz表示E和H得便其它分量，理解TEM、TE和TM模式的定义。 7.1 导行电磁波概论 ??用Ez和Hz表示E和H得便其它分量。 ??用Ez和Hz表示E和H得便其它分量，TEM、TE和TM模式。 7.1 导行电磁波概论 Ex???Ez?Hz1(??j??) 22?x?y??k?Ez?Hz1(??j??) 22?y?x??k?Hz?Ez1(??j??) 22?x?y??k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 Ey??Hx??Hy???Hz?Hz1(??j??) 22?y?x??k三种模式（矢量波动方程的三种解） （1） TEM模Ez?Hz?0 （2） TE模Ez?0，Hz?0 （3） TM模Hz?0，Ez?0 作业布置 主 要 参考资料 备注 兰州交通大学教案（理论教学用）

第 19 次课 学时：2 章 节 教学目的和要求 讲授主要内 容 重 点 难 点 第7章 7.2 要求学生掌握矩形波导中的传输模式，传输特性，主模式。 7.2 矩形波导 矩形波导中的TE波、TM波、传输特性、TE10波。 授课对象 要求掌握知识点和分析方法 计算波导中的场分布，模式的截止与传输，传输模的特性。 7.2 矩形波导 fcmn?12???mn()2?()2 ab2??c?v?fc(m?2n?)?()2ab 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 f?fcmn模式传输，f?f模式截止 cmn传播常数kz??2???(kxm)2?(kyn)2?k1?(v1?(fc2)f fc) f相速vp??kz?波导波长?g?vpf??1?(fc)f??1?(?)?c 主模式：截止频率最低的模式为TE10模。 波导中某个行波的传输功率为 ?11??*Z22P?Re?(E?H)?dS?|E|dS?|H|dS tt??22ZS2SS矩形波导TE10模的传输功率为P?ab2 E104ZTE10 作业布置 主 要 参考资料 7.2,7.5,7.6

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