《电磁场与电磁波》教学大纲
适用范围：2016本科人才培养方案 课程代码：06130141 课程类别：专业基础必修课 学 分：4学分 学 时：64学时
先修课程：高等数学、大学物理 适用专业：电子信息工程
教 材：《电磁场与电磁波》（第4版），郭辉萍主编，西安电子科技大学出版社，2015.7 开课单位：电子通信工程系
一、课程的性质与任务
课程性质：《电磁场与电磁波》课程是高等学校电子信息类各专业本科生必修的一门专业基础课。电磁场与电磁波是信息技术的理论基础，是电子信息类专业本科学生的知识结构中重要组成部分。
课程任务：《电磁场与电磁波》是电子信息工程本科专业必修的一门专业基础课，它主要涉及电磁基本理论和电磁工程两个方面，电磁基本理论主要研究电磁场的源与场的关系以及电磁波在空间传播的基本规律，电磁工程主要讨论电磁波的产生、辐射、传播及电磁理论在各方面的应用等。同时电磁场理论又是一些交叉领域的学科生长点和新兴边缘学科发展的基础，学好电磁场理论将增强学生的适应能力和创造能力。本课程的作用不仅是为进一步学习准备必要的基础，更为深远的是关系到所培养学生的基本素质。
二、课程的基本内容及要求
（一）矢量运算
1．课程教学内容
（1）标量，矢量，矢量运算； （2）圆柱坐标系与球坐标系；
（3）矢量场的矢量线、通量与散度、环量与旋度； （4）标量场的等值面、方向倒数、梯度； （5）亥姆霍兹定理。 2．课程重点难点
重点: 矢量运算，矢量场与标量场的微分与积分及其性质。
难点: 圆柱坐标系与球坐标系。 3．课程教学要求
（1）掌握标量、矢量以及标量场、矢量场的概念；
（2）掌握矢量代数运算、矢量线、散度、旋度、梯度的求解； （3）了解直角坐标系、圆柱坐标系与球坐标系的建立和转换； （4）理解亥姆霍兹定理的物理意义。 （二）静电场
1．课程教学内容
（1）电场强度与电位函数； （2）真空中静电场的基本方程； （3）电极化及极化强度； （4）静电场边界条件；
（5）恒定电场的基本方程及边界条件； （6）导体的电容与接地电阻。 2．课程重点难点
重点: 真空中静电场基本方程，高斯定律，恒定电场的基本方程。 难点: 电极化，边界条件。 3．课程教学要求
（1）掌握真空中静电场的基本方程； （2）掌握电场强度与电位函数的计算； （3）了解介质的极化及极化强度； （4）掌握恒定电场的基本方程； （5）理解高斯定律的重要性。 （三）边值问题的解法
1．课程教学内容
（1）泊松方程，拉普拉斯方程； （2）唯一性定理； （3）镜像法求解边值问题。 2．课程重点难点
重点: 泊松方程，唯一性定理。 难点: 边值问题的求解。 3．课程教学要求
（1）理解边值问题解答的唯一性；
（2）掌握镜像法，能计算简单的场问题。 （四）恒定磁场
1．课程教学内容
（1）磁通密度，磁通连续性原理； （2）磁场强度，安培环路定律； （3）磁介质的磁化；
（4）恒定磁场基本方程与边界条件； （5）自感，互感。 2．课程重点难点
重点: 磁通连续性原理，安培环路定律。 难点: 自感、互感的计算。
3．课程教学要求
（1）了解磁感应强度的定义和磁通连续性原理； （2）理解并会应用毕奥—沙伐定律及安培环路定律。 （3）掌握恒定磁场的基本方程与边界条件； （4）了解磁介质的磁化及磁介质的磁导率； （5）掌握自感、互感的计算。 （五）时变场
1．课程教学内容
（1）法拉第电磁感应定律； （2）位移电流与安培定律的修正； （3）麦克斯韦方程； （4）坡印廷定理；
（5）时谐电磁场与波动方程。 2．课程重点难点 重点: 麦克斯韦方程。 难点: 坡印廷定理，波动方程。 3．课程教学要求
（1）理解法拉第电磁感应定律和安培定律得修正； （2）掌握麦克斯韦方程组及其物理意义；
（3）了解坡印廷矢量的含义,会应用坡印廷定律分析电磁能传输问题； （4）掌握时谐电磁场的相量表示； （3）理解波动方程和电磁波的产生。 （六）平面电磁波
1．课程教学内容
（1）均匀平面波和波的极化概念；
（2）平损耗媒质和各向异性媒质中的平面波传播特； （3）平面波的反射和折射规律，相速、群速与能速概念。 2．课程重点难点
重点: 平面波的反射和折射规律，相速、群速与能速概念。 难点: 损耗媒质和各向异性媒质中的平面波传播特性。 3． 课程教学要求
（1）理解波动方程、电磁位，了解损耗媒质和各向异性媒质中的平面波传播特性；
（2）掌握均匀平面波、波的极化、相速、群速与能速概念，掌握平面波的反射和折射规律。
三、课程学时分配
教学章节 一、矢量运算 二、静电场 三、边值问题的解法 四、恒定磁场 五、时变场 六、平面电磁波 总 计
理论 10 10 4 8 10 6 48 实践（验） 4 4 8 讨论、习题 2 2 2 2 8 四、大纲说明
1．本课程主要采用多媒体和传统教学相结合的教学手段。 2．本课程的考核方式为闭卷考试。
五、课程考核
考核方式和考核时间：本课程采用闭卷笔试考核方式，考试时间120分钟。
考核基本要求：卷面成绩为100分，试题类型为简答题、问答题、计算题、综合分析题等类型，考试试题分值与教学大纲各章节的学时基本成比例，试卷中基本知识、基本理论、
基本技能占70%左右，比较灵活且有一定难度的综合应用题占30%左右。考核总成绩由期末试卷成绩、平时成绩组成，其中期末试卷成绩占总成绩的80%，平时成绩（考勤、作业）占总成绩的20%。
六、参考书目
1．《电磁场与电磁波》，谢处方、饶克谨编著，高等教育出版社，2006年 2．《电磁场与电磁波》，王家礼编著，西安电子科技大学出版社出版社，2009年
制订人：陈学锋
审订人：李福勤批准人：张新成
2017年5月
电磁场与电磁波教学大纲
