課程內容實施進度計劃: |
課次 |
內容
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1 |
一、場的概念
二、標量場的方向導數與梯度
三、例題講解 |
2 |
一、矢量場的通量與散度
二、矢量場的環量與旋度
三、例題講解 |
3 |
一、曲線坐標系中的梯度、散度、旋度
二、亥姆霍茲定理 |
4 |
一、庫侖定律與電場強度
三、Gauss’s Law
三、靜電場的旋度、電位
四、例題講解 |
5 |
一、電偶極子
二、電介質中的場方程
三、靜電場的邊界條件
四、例題講解
6 一、導體系統的電容
二、靜電場能量
三、電場力
四、例題講解 |
7 |
一、電流強度與電流密度
二、電流連續性方程
三、導體中的恒定電流場
歐姆定律;
電動勢;
Joule’s Law;
基本方程;
邊界條件
四、恒定電流場與靜電場的比擬 |
8 |
一、磁感應強度
1、Ampere’s Force Law
2、The Biot-Savart Law
3、洛侖茲力公式
二、恒定磁場的基本方程
1、磁通連續性原理(Gauss’s Law for magnetic fields )
2、Ampere’s circuital Law
三、Magnetic Vector Potential |
9 |
一、a magnetic dipole
二、Maxwell’s equations in magnetic medium
1、磁化強度與磁化電流;
2、磁場強度、磁導率;
3、磁介質中恒定磁場的基本方程
三、boundary conditions for magnetic fields
1、boundary condition for normal components of B field
2、boundary condition for tangential components of H
field
3、applications of boundary conditions for magnetic fields
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10 |
一、magnetic scalar potential
二、self-inductance and mutual inductance
三、Energy in a magnetic field
1、兩載流回路系統所儲存的磁場能量;
2、有電流分布的空間區域所儲存的磁場能量;
3、磁場能量密度
四、magnetic forces
1、采用安培定律計算載流回路在磁場中受到的力;
2、虛位移法 |
11 |
一、靜態場問題的一般求解方法
二、邊值問題的分類
三、the uniqueness theorem
1、Green’s theorem: Green’s first identity
Green’s second identity
2、the uniqueness theorem
四、平面鏡像法
1、a point charge above an infinite conducting plane;
2、a point charge in front of two conducting planes intersecting
at 90° |
12 |
一、球面鏡像法
二、圓柱面鏡像法
三、平面介質鏡像法 |
13 |
一、分離變量法
二、分離變量法的應用舉例 |
14 |
一、Faraday’s Law of Induction
二、Maxwell’s Equation from Ampere’s Law
三、Maxwell’s Equations from Gauss’s Law
四、set of four Maxwell’s Equations
1、the four Maxwell’s Equations
2、the constitutive equations
3、The Lorentz Force Law |
15 |
一、the boundary conditions for time-varying
fields
二、the energy and flow of energy in the time-varying
fields |
16 |
一、正弦電磁場的復數表示法;
二、復數形式的麥克斯韋方程;
三、復坡印廷矢量;
四、復介電常數、復磁導率;
五、復坡印廷定理;
六、時變電磁場的唯一性定理 |
17 |
一、波動方程
二、時變電磁場的位函數 |
18 |
一、無耗媒質中齊次波動方程的均勻平面波解;
二、均勻平面波的傳播特性;
電磁波的表達?描述電磁波的基本量;電磁波的能量關系。
三、向任意方向傳播的均勻平面電磁波 |
19 |
一、propagating property
二、plane wave in a good conductor
三、surface resistance
四、plane wave in good dielectric |
20 |
一、極化的概念
二、平面電磁波的極化形式
1、線極化;
2、圓極化;
3、橢圓極化;
三、極化特性的工程應用
四、色散、相速和群速 |
21 |
一、向理想導體的垂直入射
二、向理想介質的垂直入射
1、分解面上的反射系數和透射系數
2、入射波、反射波和透射波的特點
3、合成電磁波的特性
三、向多層媒質分解面的垂直入射
1、多層媒質中的電磁波及邊界條件
2、等效波阻抗
3、媒質1中的無反射條件 |
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一、向理想介質分界面的斜入射
1、相位匹配條件和斯奈爾定律
2、反射系數和透射系數
3、媒質1中的合成電磁波
二、向理想導體表面的斜入射
1、垂直極化;
2、平行極化。 |
23 |
一、問題的引入
二、全透射
三、全反射 |
24 |
一、電磁波的輻射問題引入
二、亥姆霍茲積分、輻射條件
三、滯后位
四、電基本振子的輻射場
1、電磁場計算
2、電磁場分析 |
25 |
一、對偶原理與磁基本振子的輻射場
1、磁基本振子的輻射場
2、對偶原理
二、天線的電參數
輻射方向圖;輻射效率;增益系數;
輸入阻抗;極化形式。 |
26 |
6學時實驗(具體內容請參考“實驗教學”) |