课程大纲  

英文名称：Electromagntic  Fields and Electromagntic waves

学时与学分： 学时：40 学分：2.5

课程的性质、目的和任务

本课程是电子工程类专业的主要基础课程之一，它不仅是许多专业课程的重要基础，而且是许多新兴边缘学科的发展基础和生长点。本课程从电磁场的角度研究物质的基本属性、运动规律及其相互作用。本课程理论严谨、体系完整，其逻辑推理、数学物理分析方法及所研究的电磁场的运动规律都具有独特之处，具有一定的代表性。

通过本课程的学习，应使学生开阔视野，学会从场的角度观察问题、分析问题、解决问题。在学习内容上，学生应掌握静态和时变电磁场的基本性质、典型分析方法；正确理解电磁场的基本概念，并能运用这些概念，从电磁场的角度分析和处理一些典型的电磁场边值问题；掌握宏观电磁场的基本规律，对电磁场及电磁波的整体理论体系有一个比较完整的理解。从而为学习后续课程及今后攻读研究生打下扎实的基础。

课程内容、教学要求：

一、理论教学

１、 前言：（4学时）

梯度，散度，旋度，亥姆霍兹定理

２、静电场（6学时）

电场强度与库仑定律；高斯定理；静电场的旋度和静电场的电位；电偶极子；电介质中的场方程；静电场的边界条件。

３、恒定电流的电场和磁场（6学时）

恒定电流的电场；磁感应强度；恒定磁场的基本方程；矢量磁位；磁偶极子；磁介质中的场方程；恒定磁场的边界条件；标量磁位；互感和自感。

４、静态场的解（4学时）

边值问题的分类；唯一性定理；镜像法；分离变量法；其它解法（复变函数法、格林函数法等）

５、时变电磁场及平面电磁波（10学时）

电磁感应定律；麦克斯韦方程组；坡印廷矢量及坡印廷定律；正弦电磁场；时谐平面电磁波在理想介质和导电媒质中的传播规律；电磁波的极化；波阻抗、传播常数、波长、相速及群速；时谐平面电磁波垂直入射到两种不同媒质分界面上时的反射和折射规律。

６、导行电磁波（6学时）

均匀导波装置传输电磁波的一般分析方法；矩形波导、圆形波导和谐振腔。

７、电磁波辐射（4学时）

滞后位；由矢量磁位 A 求电偶极子的电磁场；近区场及远区场；电偶极子参量（辐射功率、辐射电阻）、方向性。

二、课程各教学环节要求

1. 作业的基本要求：旨在加深对基本概念、基本原理的理解，提高分析、解决问题的能力，建议每章视内容布置习题总量的20～30％左右；

2. 课外教学的基本要求：有条件可参观与课程内容相关的实际工程及设备，如微波通信设备、移动通信系统的基站天馈部分等；

3. 考试的基本要求：旨在检查学生对基本概念、基本原理的理解以及分析、解决问题的能力情况，建议考试拟重点体现检查学生运用所学知识分析、解决问题的能力，避免死记硬背的考题。

课程成绩评分方法

习题要完成规定习题量的3/4才能参加期终闭卷笔试。

总成绩的计算方法：总成绩=平时（３0%）+考试（70%）

教材及教学参考书

《电磁场与电磁波》 谢处方、饶克谨著 高等教育出版社（第 3 版）

《电磁场理论》，毕德显编著，电子工业出版社，1985年。

《工程电磁场导论》，冯慈璋,马西奎编著，高等教育出版社，2000年。

《工程电磁场原理》，倪光正编著，高等教育出版社，2002年。

《电磁场与电磁波》 焦其祥主编 科学出版社

先修课程：高等数学，矢量分析与场论，大学物理，数学物理方程，电路理论

修课对象：电子信息工程、通信工程等专业本科生

考核方式:闭卷笔试

撰稿人：杨勇

审定人：戚建汉