电磁场理论

Q1: 《电磁场与电磁波》MOOC课程学习成绩由哪几部分组成？

A1： 本《电磁场与电磁波》MOOC课程学习成绩组成为：

     单元测验20分+单元作业10分+阶段测验20分+期末考试50分。

    随堂测验不计成绩，讨论题根据参与活跃度，可得到1-3分额外加分。

Q2．北京交通大学《电磁场与电磁波》课程教学、考核过程与本MOOC平台的教学、考核过程一样吗？

A2：课程教学一样，但考核过程不完全一样。北京交通大学在校生《电磁场与电磁波》课程的学习成绩由平时作业、专题研讨、实验、期中考试和期末考试5部分组成，本MOOC平台的教学考核内容主要是理论教学，但视频中展示的演示实验和在校生都是一样的。

Q3.《电磁场与电磁波》长久以来被认为最难的课程之一，如何才能有效学习？

A3：主讲邵小桃老师在课堂上的口头禅“Follow me!”，“Don't worry, be happy!”在学生中广为流传。正如课程绪论中所讲，“我们要迎难而上，要认真学习，要以“3P”的精神去学习”。

   要掌握基本概念及其物理意义，要做到融会贯通，举一反三。看视频听课，要抓主线，抓重点、抓难点，掌握分析思路、掌握分析方法。在第一部分矢量分析学习中，重点掌握三度的物理意义和计算公式，在进行线、面、体的积分中，关键要理解和掌握线元矢量的意义；在第二部分静态场的学习中，老师反复强调源场的互求，那么，对于静电场、恒定电场、恒电磁场，必须要搞清楚产生它们场的源都是什么；在第三部分时变场的学习中，首先搞清楚时变场和静态场的不同点，时变场的重点是场场的互求，也就是时变电场和时变磁场的互求，重点掌握Maxwell方程组及其物理意义，用旋度的概念理解和记忆公式。

   最后相信大家，如果能够“Follow me!”，结果必将是“Don't worry, be happy!”

Q4: 本课程的教学视频和电子教案文档每周什么时间更新？

A4：教学视频和电子教案文档在每周周一、周三的上午10点更新。互评时间为一周，公布成绩在互评后一周。教学日历如下表。

授课

时间

授课

序号

知识点序号

知识点内容

第1周

第1讲

1

0.1 绪论

2

1.0 第1章 矢量分析导论

3

1.1 矢量运算

4

1.2 标量场与矢量场

5

1.3 正交坐标系与微分元

6

1.4 圆柱坐标系

7

1.5 圆柱坐标系的微分元

8

1.6 球坐标系与微分元

第1周

第2讲

9

1.7 标量场的方向导数和梯度

10

1.8 梯度的性质和物理意义

11

1.9 矢量场的通量

12

1.10 矢量场的散度

13

1.11 散度的物理意义

14

1.12 散度定理

15

1.13 环量和涡旋源  旋度的定义

16

1.14 旋度的数学计算式

17

1.15 旋度的性质

18

1.16 斯托克斯定理

19

1.17 三度小结

20

1.18 亥姆霍兹定理

第2周

第3讲

21

2.0 第2章 静电场导论

22

2.1 电场强度  库仑定律

23

2.2 电场强度计算

24

2.3 静电场的通量和散度

25

2.4 环量和旋度  静电场的基本方程

26

2.5 真空中静电场的基本方程的应用

第2周

第4讲

27

2.6 电位的定义

28

2.7 电位的计算

29

2.8 电偶极子

30

2.9 介质的极化

31

2.10 极化介质的电位

32

2.11 介质中的高斯定律

33

2.12 介质中的高斯定律应用举例

第3周

第5讲

34

2.13 静电场的边界条件

35

2.14 边界条件分析举例1

36

2.15 边界条件分析举例2

37

2.16 泊松方程与拉普拉斯方程

38

2.17 一维边值问题分析举例

第3周

第6讲

39

2.18 格林定理  唯一性定理

40

2.19 直角坐标分离变量法

41

2.20 圆柱坐标分离变量法

42

2.21 球坐标系的分离变量法

第4周

第7讲

43

2.22 平面镜像法

44

2.23 球面镜像法

第4周

第8讲

45

2.24 多导体系统间的部分电容定义

46

2.25 多导体部分电容的应用举例

47

2.26 静电场能量

48

2.27 静电力 小结

第5周

第9讲

49

3.0 恒定电场导论

50

3.1 电流密度

51

3.2 恒定电场的基本方程

52

3.3 恒定电场的边界条件

第5周

第10讲

53

3.4 恒定电场与静电场的比拟应用

54

3.5 电阻和电导的计算

55

3.6 接地电阻  小结

第6周

第11讲

56

4.0 恒定磁场导论

57

4.1 安培力定律

58

4.2 磁感应强度

59

4.3 磁感应强度计算

60

4.4 洛仑兹力

61

4.5 真空中恒定磁场的基本方程

62

4.6 真空中恒定磁场的基本方程举例

第6周

第12讲

63

4.7 矢量磁位

64

4.8 磁偶极子

65

4.9 介质的磁化

66

4.10 磁介质中的安培环路定理

67

4.11 磁介质中安培环路定理应用举例

第7周

第13讲

68

4.12 两种磁介质分界面上的边界条件

69

4.13 理想导磁体表面的边界条件

70

4.14 矢量磁位的边界条件  应用举例

71

4.15 标量磁位

第7周

第14讲

72

4.16 自感和互感

73

4.17 自感和互感的计算 1

74

4.18 自感和互感的计算 2

75

4.19 磁场能量  磁场力 举例 小结

第8周

静态场演示实验

第8周

阶段测验 前4章

第9周

第15讲

76

5.0时变电磁场导论

77

5.1 法拉第电磁感应定律现象

78

5.2 法拉第电磁感应定律

79

5.3 法拉第电磁感应定律应用

80

5.4 位移电流的概念

81

5.5 似稳电磁场

第9周

第16讲

82

5.6 麦克斯韦方程组

83

5.7 无源区的麦克斯韦方程组

84

5.8 麦克斯韦方程组的应用

85

5.9 无源区的波动方程

86

5.10 电磁波的一般概念

87

5.11 时变电磁场的边界条件

88

5.12 时变电磁场的边界条件应用

第10周

第17讲

89

5.13 正弦电磁场的复数表示法

90

5.14 麦克斯韦方程组的复数形式

91

5.15 波动方程的复数形式

第10周

第18讲

92

5.16 时域坡印廷定理

93

5.17 频域坡印廷定理

94

5.18 平行双线应用分析

95

5.19 同轴线应用分析

96

5.20 动态位方程

97

5.21 动态位方程的解

5.22 小结

第11周

第19讲

98

6.0平面波导论

99

6.1 均匀平面波的方程和解式

100

6.2 描述均匀平面波的参数

101

6.3 均匀平面波的传播特性

102

6.4 均匀平面波的一般表达式

第11周

第20讲

103

6.5 电磁波的极化  线极化

104

6.6 圆极化和椭圆极化

105

6.7 线圆极化波的合成与分解

106

6.8 复矢量判定波的极化

107

6.9 波极化应用举例

第12周

第21讲

108

6.10 有耗媒质中的均匀平面波

109

6.11 半导电媒质中均匀平面波

110

6.12 良导电体中均匀平面波

111

6.13 良介质和色散介质中的UPW

第12周

第22讲

112

6.14 理想介质分界面的垂直入射

113

6.15 理想导体表面的垂直入射

114

6.16 良导体表面的垂直入射

115

6.17 平行极化波的斜入射

116

6.18 垂直极化波的斜入射

第13周

第23讲

117

6.19 波的全反射

118

6.20 波的全折射

119

6.21 理想导体表面的斜入射

120

6.22 群速

6.23 小结

第13周

时变场演示实验

第14-15周

复习

第16周

期末考试