電磁學(西安交通大學提供的慕課)

課程性質

課程定位

電磁學是普通物理系列中最重要的基礎課之一，是經典物理的重要組成部分，也是近代物理和許多技術學科不可缺少的基礎。電磁學是電工學、電子學、電漿物理、磁流體力學、光的電磁理論等的基礎，包括靜電場、恆磁場、電磁感應、電磁介質、電路、麥克斯韋電磁場理論、電磁波等內容。因此，西安交通大學開設了電磁學課程。

適應專業

非物理類理工專業

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	2018年2月26日-2018年5月3日	徐忠鋒、劉丹東、王瑞敏	3-5小時每周	2249人
第2次開課	2018年5月17日-2018年7月7日	徐忠鋒、王瑞敏、劉丹東、劉萍、方愛平		4466人
第3次開課	2018年10月22日-2019年1月26日	徐忠鋒、王瑞敏、劉丹東、劉萍、方愛平		2322人
第4次開課	2019年4月15日-2019年7月23日	徐忠鋒、王瑞敏、劉丹東、王文慧、李宏榮、劉萍、方愛平、張孝林、江梓彬	3-4小時每周	6458人
第5次開課	2020年3月18日-2020年7月10日	徐忠鋒、王瑞敏、劉丹東、王文慧、江梓彬、劉璇	3-5小時每周	5251人
第6次開課	2021年3月1日-2021年6月30日	徐忠鋒、王瑞敏、劉丹東、王文慧	4小時每周	待定

（註：表格內容參考資料）

課程簡介

電磁學是研究電磁等現象的基礎課程。它的作用一方面是為學生打好必要的物理基礎，另一方面是使學生學習科學的思維方式以及處理問題的基本方法。為了激發學生的興趣，該課程的課程團隊拍攝了大量精心設計的物理實驗，還在計算機上模擬計算了較難理解的物理過程，並把它們動態地展示出來，以幫助學習者更好地理解、掌握所學內容。

課程大綱

第一講靜電場（一）

1.1 庫侖定律電場力疊加原理

1.2 電場強度電場強度疊加原理

1.3 靜電場的高斯定理

第二講靜電場（二）

1.4 靜電力做功靜電場環路定理電勢能

1.5 電勢

1.6 靜電場的散度和旋度靜電場的邊值條件

第三講靜電場中的導體和電介質（一）

2.1 靜電平衡導體

2.2 電容器電容

第四講靜電場中的導體和電介質（二）

2.3 電介質對靜電場的影響及極化機制

2.4 極化強度矢量電介質極化規律有介質時的靜電場規律

2.5 靜電場能量

靜電場導體電介質單元測試

第五講恆定電流

3.1 電流場

3.2 導電規律

3.3 金屬導電的經典電子論

3.4 基爾霍夫定律

第六講恆定磁場（一）

4.1 磁場力和磁感應強度

4.2 畢薩定律

4.3 磁場高斯定理磁場安培環路定理

4.4 磁場的散度和旋度邊值條件

第七講恆定磁場（二）

4.5 磁場對電流的作用

4.6 帶電粒子在磁場中的套用

4.7 物質的磁性

恆定磁場單元測試

第八講電磁感應 (一)

5.1 電磁感應電動勢

5.2 動生電動勢感生電動勢

第九講電磁感應 (二)

5.3 互感自感

5.4 磁場能量

5.5 位移電流麥克斯韋方程組簡介

電磁感應單元測試

（註：課程大綱排版從左到右列）

課前預備

預備知識

要求學生具備微積分基礎及高中物理知識。

學習資料

書名	作者	出版社	出版年份
《電磁學》	趙凱華	高等教育出版社	2018
《電磁學通論》	鐘錫華	北京大學出版社	2014
《大學物理（彩板）》	吳百詩	西安交通大學出版社	2020
《費恩曼物理學講義》	費恩曼、萊頓、桑茲	上海科學技術出版社	2013

（註：表格內容參考資料）

授課目標

通過學習該門課程，學習者可以系統地掌握電磁學的基本知識以及處理相關問題的基本方法。

所獲榮譽

2019年7月1日，該課程獲“國家精品線上開放課程”稱號。

教師簡介

徐忠鋒，西安交通大學理學院教授，博士生導師，陝西省教學名師。

王瑞敏，西安交通大學理學院副教授，博士，從事光學及凝聚態物理方向的研究。

劉丹東，西安交通大學物理學院教授，博士學位。2015年全國高校微課比賽二等獎。

王文慧，西安交通大學物理學院副教授，為物理系本科生講授電磁學課程，科研方向為納米光子學。

李宏榮，西安交通大學理學院教授，博士生導師，博士研究生畢業。長期從事大學物理、經典力學等本科生課程教學。