電磁場與電磁波(武漢大學提供的慕課)

電磁場與電磁波是武漢大學於2017年9月5日首次在中國大學MOOC開設的慕課課程、國家精品線上開放課程。該課程授課老師為王慧等。據2020年9月中國大學MOOC官網顯示，該課程已開課6次。

該課程共有7個章節，主要講解巨觀電磁場與電磁波的基本屬性、運動規律和基本分析方法、巨觀電磁場與電磁波的主要套用領域及其工作原。

基本介紹

• 中文名：電磁場與電磁波
• 類別：慕課、國家精品線上開放課程
• 提供院校：武漢大學
• 授課教師：王慧等
• 開課時間：2017年9月5日（首次）
• 授課平台：中國大學MOOC

課程性質

課程背景

電磁現象是大自然最重要的現象，也是被科學家關心和研究的物理現象。愛因斯坦說：“自從牛頓奠定了理論物理學的基礎以來，物理學的基礎的最偉大變革，是由法拉第、麥克斯韋在電磁現象方面的工作所引起的。”電磁場理論有著科學內涵和套用領域，其誕生也標誌著一個暫新的時代：資訊時代的到來。無線電報、廣播、電視、雷達、衛星通信導航定位等高科技產品由此而生。不難發現，電磁波正在改變著世界，改變著生活。

課程定位

電磁場與電磁波是電子與信息技術類專業的必修課程，是理工科專業課程的橋樑。

開課信息

開課次數	開課時間	授課教師	學時安排	參與人數
第1次開課	2017年09月05日至2018年01月15日	王慧己達危、柯亨玉、何思遠 單欣、易建新	3小時每周	7754
第2次開課	2018年03月12日至2018年07月01日			4456
第3次開課	2018年09月03日至2018年12月28日		3-5小時每周	4492
第4次開課	2019年02月18日至2019年06月17日	王慧	2-3小時每周	4410
第5次開課	2019年09月15日至2019年12月15日		3-4小時探殼每周	4311
第6次開課	2020年02月17日至2020年05月31日		3-5小時每周	5825

課程簡介

電磁場與電磁波有7個章節，第1章為矢量分析和場論、第2章為巨觀電磁場理論基礎、第3章為靜態電磁場、第4章為靜態電磁場的求解、第5章為時變電磁場、第6章為電磁波的輻射、第7章為電磁波的傳播，每個章節後均設有課後習題。

課程大綱

第一章 矢量分析和場論 1.1 正交曲線坐標系 1.2 梯度 1.3 散度 1.4 旋度 1.5 Helmholtz定理 第一章課後習題 第二章 巨觀電磁場理論基礎 2.1 電荷守恆定律 2.2 靜電場的性質 2.3 靜磁場性質 2.4 位移電流 2.5 真空中的Maxwell方程組 2.6 極化現象 2.7 磁化現象 2.8 介質中的Maxwell方程組 2.9 電磁場的邊界條件 第二章課後習題 第三章 靜態電磁場 3.1 靜態電磁場的勢函式 3.2 靜態電場的基本問題 3.3 靜電場的能量 3.4 靜態磁場的基本問題 3.5 靜磁場的能量 第三章課後習題 第四章 靜態電磁場的求解 4.1 靜態電磁場的唯一性定理

4.2 Laplace方程的分離變數法 4.3格林函式法 4.4鏡像方法 第四章課後習題 第五章 時變電磁場 5.1時變電磁場的波動方程 5.2時變電磁場的勢函式 5.3時變電磁場的能量 5.4唯一性定理和諧變電磁場 5.5均勻平面電磁波 5.6平面電磁波的極化 第五章課後習題 第六章 電磁波的輻射 6.1 輻射場及其計算公式 6.2 電偶極子天線（一） 6.3 電偶極子天線（二） 6.4 磁偶極子天線 6.5天線的基本參數 6.6 廣義Maxwell方程組 第六章課後習題 第七章 電磁波的傳播 7.1 行波、駐波與波阻抗（1） 7.2 行波、駐波與波阻抗（2） 7.3 平面電狼設企磁波的斜入射 7.4 導電介質中波的傳播（1） 7.5導電介質中波的傳播（2） 7.6 電磁波的速度與介質的色散 第七章課後習題

課前預備

預備知識

學習電磁場與電磁波需要預備高等數學等相關知識。

學習資料

電磁場與電磁波的學習資料有套悼謎《電磁場理論基礎滲肯欠戲》。

書名	作者	ISBN	出版時間	出版社
《電磁場理論基礎》	柯亨玉、龔子平	978-7-115-24312-6	2011年	人民郵催應棗電出版社

授課目標

1、掌握巨觀電磁場與電磁波的基本屬性、運動規律和基本分析方法。

2、了解巨觀電磁場與電磁波的主要套用領域及其工作原理奔霸重催。

3、培養理性思維、舉一反三、套用數學方法解決問題、知識綜合套用能力和創新意識。

教師簡介

該課程教師團隊均來自武漢，其中王慧、柯亨玉、何思遠為教授職稱，單欣為講師職稱。