第一篇：電磁學的研究與發(fā)展

河海大學物理課程論文

電磁學發(fā)展與方法論

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摘要：從自然界的雷電現(xiàn)象，到生活中的家用電磁爐；從高層建筑上的避雷針，到個人移動通訊設備，電磁的利用已深深融入我們的科技與生活，成為不可分割的一部分。沒有電與磁，我們的科技無法得到發(fā)展，我們的生活也將缺少很多便捷，因此，電磁學的深入研究對人類有著不可估量的重大意義。人類對電磁不斷深入的發(fā)現(xiàn)，是世代人智慧接力的結晶，也是物理探索史上偉大的征程。

關鍵詞：電場 磁場 電磁學

1.電磁學發(fā)展史概述

大學物理講解的電磁學是關于宏觀電磁現(xiàn)象的規(guī)律的知識。關于電磁現(xiàn)象的觀察記錄，在西方，可以追溯到公元前6世紀希臘學者泰勒斯的載有關于用布摩擦過的琥珀能吸引輕微物體的文獻。

關于電磁現(xiàn)象的定量的理論研究，最早可以從庫侖1785年研究電荷之間的相互作用算起。其后通過泊松、高斯等人的研究形成了靜電場（以及靜磁場）的理論。伽伐尼于1786年發(fā)現(xiàn)了靜電場，后經伏特、歐姆、法拉 河海大學物理課程論文

2.1定性實驗的興起

在電磁現(xiàn)象的早期研究中，河海大學物理課程論文

嘗試將磁針放在導線的側面，當他接通電源時，發(fā)現(xiàn)磁針輕微地晃動了一下。此后，經過反復實驗，奧斯特終于查明了電流對磁針的偏轉作用，偉大的發(fā)現(xiàn)就這樣得到了。

奧斯特的發(fā)現(xiàn)，引起了廣泛注意。很快，許多物理學家如畢奧、薩伐爾、安培等人也開始著手這方面的研究。法國物理學家安培在聽說了關于奧斯的的新發(fā)現(xiàn)后轉入電學的研究，他設計了四個極其精巧的實驗，定量研究電流之間的相互作用，并進行數(shù)學推導，得到普遍的電動力公式，為電動力學奠定了基礎。

在電流的磁效應發(fā)現(xiàn)之前，電和磁被認為是兩種彼此無關的現(xiàn)象。電流磁效應的發(fā)現(xiàn)解開了新的一頁。從此，電磁學才開始進入一個比較迅速發(fā)展的時期。

4.法拉 河海大學物理課程論文

了麥克斯韋電磁理論。

綜上所述，電磁場理論的大廈是由法拉 河海大學物理課程論文

勵，從1878年開始用實驗方法驗證麥克斯韋理論，雖經多年努力仍沒有找到途徑.1886 年 10 月，赫茲在做電路放電實驗過時，偶然發(fā)現(xiàn)旁邊的一個兩端間有空隙的開路線圈也發(fā)出火花.他立刻想到這可能是電磁共振，沿著這個思路，他隨后在一年中做了一系列的實驗，設計了發(fā)射電磁波的赫茲振子和接收電磁波的共振探測器，由此證實了電磁波的存在，還測出其速度與光速相同，與光一樣具有反射、折射、干涉、偏振等性質.赫茲的實驗很好的證實了麥克斯韋理論。

參考文獻

〔1〕徐琳,劉葉紅.在電磁學教學中培養(yǎng)學生的科學素質[J].安慶師范學院學報(自然科學版)，1999(03).〔2〕侯殿奇.偉大的思想宏偉的杰作 [J].海南廣播電視大學學報,2008(01).河海大學物理課程論文

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第二篇：高中物理電磁學教學方法研究論文

高中物理電磁學是將磁場與電場結合在一起，整體突出場與路的關系。物理教師在教學過程中需要幫助學生深入了解電磁學的特點，運用針對性的教學方法，理論結合實踐對學生進行教學，幫助學生掌握電磁學知識。

１、了解高中物理電磁學的特點與注意事項

高中物理主要思路就是力與運動、功與能的轉換，所以對于高中物理的電磁學教學也需要充分把準這一命脈，將其作為教學的基本思路。電磁學在高中物理課程的設置中由場和路兩方面構成，所以在電磁學教學過程中也應該從這２方面進行教學，幫助學生理解和掌握其基本概念，找出電磁學的基本規(guī)律，最終更好地解決電磁場綜合問題，完成對電磁學的學習。例如，在電磁學問題的解答過程中，首先根據(jù)粒子在不同的運動情況或者物理現(xiàn)象下都是以力與運動的聯(lián)系進行組合，將電磁學的問題轉換為力與運動或者是功與能的問題。這樣，解題思路得以顯現(xiàn)，再對電磁學問題進行力學分析，將粒子運動狀態(tài)所體現(xiàn)的受力情況完全顯露出來，再應用牛頓定律，最終完成電磁學中力學的討論部分。同時，對于電磁學中功與能的問題就需要應用能量守恒與轉化的觀點，列出能量方程式，讓電磁學問題迎刃而解。對于電磁學的教學就是抓住電磁學特點，將抽象的電磁運動轉化為宏觀的力學與能量問題，利于學生運用已知的知識解決未知的問題。在電磁學教學過程中，還需要注意盡量幫助學生理解抽象的物理現(xiàn)象，幫助學生運用豐富的想象掌握電磁學運動問題，總結解題的一般思路。

２、高中物理電磁學教學方法分類

既然電磁學主要包括了場與路，那么在教學方法的選擇上就可采用將這二者分開研究的方式進行。物質與物質相互作用形成電磁學的場，例如勻強電場、勻強磁場等可以從場入手，對學生進行電磁學的討論與研究。而對于電磁學中的路，包括磁感線、電路等，例如勻強磁場與電路的關系就可以反映出它們存在某種特殊的聯(lián)系。在電磁學教學過程中可以以場為研究對象，以路為研究方法：

１）對于“電生磁”與“磁生電”的討論中，會運用逆向教學的方法，讓學生去思考和探索未知的問題。

２）類比法，對于２個概念，通過對比某些相似的地方，進而推導出其他部分也相似的結論。比如在電場與電場強度的教學中，也可以運用類比法，將試探電荷置于電場中類比物體在重力場中的情況，最終獲得電場強度的表達以及電場強度的影響因素。

３）其實對于這類抽象概念的教學，還可運用形象思維的方法。在電磁學教學中，對于磁場這類似看不見、摸不著的物理現(xiàn)象，如果直接交給學生讓其掌握，那么很可能就會忘記，但是如果用生活中可以接觸或者感知的具象來解釋這種現(xiàn)象，就可以讓學生更好地理解和把握這一知識點。再例如對于磁鐵在鐵粉盒上方移動過程中，會產生一系列現(xiàn)象，而這些現(xiàn)象就是在磁場作用下產生的，這樣就能加深學生對于磁場的理解。例如在安培定律、左手定律等定律描述相關物理現(xiàn)象之間的關系時，本來是人為假想出來的原理，但因為存在現(xiàn)象，所以可以運用形象思維，想象出相關量，最終將形象思維衍成抽象事物。

４）實驗法，通過實驗驗證某些規(guī)律或者得出新的結論。例如人類通過“磁生電”這一實驗成功發(fā)明了電。通過這一系列的教學方法，高中物理教師可以讓學生在電磁學的學習過程中收獲更多的知識。

３、科學運用理論教學與實驗教學

電磁學的教學，需要考慮理論聯(lián)系實踐，所以在教學開展過程中不僅要完善學生的理論知識，還需要讓學生通過實驗現(xiàn)象更直觀感受電磁學的原理和應用，幫助學生更好地掌握電磁學。對于高中物理電磁學的理論教學，物理教師需要深入淺出地向學生傳遞出電磁學的知識。例如，對于磁感線的引入，教師可以在教材介紹磁感線引出實驗的基礎上，對學生進行深入淺出的解答，幫助學生先理解教材上的描述，接著教師可以再簡單地將此實驗用鐵屑、小鐵針、磁鐵進行演示，最終幫助學生掌握對磁感線的理解。在學生概念形成后，教師還需要對重難點進行鞏固，比如對于楞次定律等重要知識點，教師要對學生根據(jù)不同情況進行講解，讓學生掌握感應電流對于粒子的運動的“來拒去留”的特點，以便在解題中正確運用。高中物理電磁學作為重要的知識點，教師在進行教學過程中，應該幫助學生全面梳理理論知識，把握電磁學特點，使學生在學習電磁學過程中培養(yǎng)良好的實踐意識和學習能力。

第三篇：《電磁學》教學大綱

《電磁學》教學大綱

英文名稱：electromagnetics 授課專業(yè)：物理學

學時：7

2學分：開課學期：二年級上學期 適用對象：物理學專業(yè)

一、課程性質與任務

電磁學是物理學專業(yè)的一門專業(yè)基礎課。電磁學已滲透到物理學的各個領域，成為研究物質過程必不可少的基礎。通過本門課程的教學，要求：使學生能全面地認識和理解電磁運動的基本現(xiàn)象和基本概念，系統(tǒng)地掌握電磁運動的基本規(guī)律，具有一定的分析和解決電磁學問題的能力，并為學習后繼課程打下必要的基礎。通過對電磁學發(fā)展史上某些重大的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的介紹，使學生了解物理學思想和實驗方法，培養(yǎng)學生的辯證唯物主義世界觀，使學生獲得科學方法論上的教益。

二、課程教學的基本要求、正確理解以下基本概念和術語 ：

基本粒子、靜電場、庫侖力、電場強度、電通量、電位、電位差、電功、靜電平衡、靜電屏蔽、電容、加速器、靜電能、極化強度、電位移向量、電流密度、超導、電功率、經典金屬電子論、電動勢、非靜電力、溫差電動勢、靜磁場、磁感應強度、安培力、磁通量、磁矩、電磁感應、感生電場、自感、互感、渦電流、趨膚效應、磁能、磁化強度、磁化電流、磁場強度、順磁性、抗磁性、鐵磁性、磁疇、鐵磁屏蔽、位移電流、電磁場、能流密度、電磁波譜。、掌握以下基本規(guī)律及分析計算方法

（1）靜電場基本定律和定理：庫侖定律、電荷守恒定律、高斯定理、環(huán)路積分定理、疊加原理。

（2）穩(wěn)恒電流和電路：歐姆定律、焦耳定律、基爾霍夫定律（節(jié)點方程、回路電壓方程）（3）穩(wěn)恒磁場的基本定律和定理：畢——伐定律，安培定律、高斯定理、環(huán)路積分定理。

（4）交變電磁場的基本定律和定理：楞次定律、法拉第電磁感應定律、麥克斯韋方程組。

（5）掌握以下物理量的分析計算方法：電場強度、電位、電位差、電通量、電容、磁感應強度、磁通量、安培力、磁矩、電動勢、電磁能量等。、注意培養(yǎng)學生以下幾方面能力

（1）分析電磁運動規(guī)律及物理實驗構思方法，重視對實驗現(xiàn)象的總結，培養(yǎng)科學分析問題的能力。

（2）積極思考并總結研究方法、實驗技能，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。

（3）靈活有效應用高等數(shù)學知識，解決物理問題，進一步提高科學知識、科學方法、科學態(tài)度和科學精神等科學素質。

三、課程教學內容

第一章

靜電場的基本規(guī)律（12課時）

第二章

有導體時的靜電場（8課時）第三章

靜電場中的電介質（8課時）第四章

恒定電流和電路（8課時）第五章

恒定電流的磁場（12課時）第六章

電磁感應與暫態(tài)過程（12課時）第七章

磁介質(8課時)第九章

時變電磁場和電磁波（4課時）

四、教學重點、難點

靜電場的高斯定理，靜電場的環(huán)路定理，電位，靜電平衡時導體的性質，用電力線工具討論靜電平衡的若干電現(xiàn)象，電介質存在時場的討論方法及場強計算，電介質存在時高斯定理的應用，電動勢的物理意義及數(shù)學表示方法，基爾霍夫方程組求解電路，磁感應強度矢量的概念，畢奧—薩伐爾定律，磁場的高斯定理，磁場的安培環(huán)路定理，法拉第電磁感應定律，動生電動勢、感生電動勢，自感、互感，RL及RC串聯(lián)電路的暫態(tài)過程，磁介質存在時場的討論方法及場強的計算，有磁介質時的環(huán)路定理，B、M、H三個矢量的區(qū)別與聯(lián)系，鐵磁性與鐵磁質，位移電流，麥克斯韋方程組，能流密度。

五、教學時數(shù)分配

教學時數(shù)72學時，其中理論講授72學時。（具體安排見附表）

六、教學方式

1、電磁學內容主要有兩方面，即場和路，考慮到學生在中學階段對路接觸較多，且比較熟悉，而對場相對來說接觸較少，所以從教學內容上，適當壓縮路的內容，擴大場的內容的課時比例，重點講授電磁運動的基本現(xiàn)象、基本概念和基本規(guī)律，包括：穩(wěn)恒電場、穩(wěn)恒磁場、似穩(wěn)電磁場和迅變電磁場；對直流電路、交流電路和磁路少講。

2、在教好基礎理論的前提下，適當介紹一些與電磁學有關的近代科學技術的新成就，以擴大學生的知識面。對電磁場與物質的相互作用的內容只作一般講授，不作過高要求。

3、習題是學好基礎理論的必要手段，在教學中，布置一些對基本概念和基本定律理解上有幫助的思考題、習題，并根據(jù)具體情況，講授一些習題課，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，指導他們的學習方法。

4、根據(jù)教學內容，適當做些演示實驗，并盡可能采用現(xiàn)代化教學手段。

七、本課程與其它課程的關系

1.本課程必要的先修課程：力學、高等數(shù)學。2.本課程的后續(xù)課程：電動力學、電工學、數(shù)字電路。

八、考核方式

本課程考核方式為考試，成績評定采用百分制。本課程成績采用期末考試與平時成績相結合的方式進行綜合評定，最終成績由以下二個部分組成：第一部分：期末考試成績占總成績的70％；第二部分：作業(yè)成績及平時檢測占總成績的30％。

九、教材及教學參考書 主教材： 梁燦彬等.電磁學（第二版）.北京：高等教育出版社，2004.參考書：

1、趙凱華等.新概念物理教程―電磁學.北京：高等教育出版社，2003.2、梁紹榮等.普通物理學—電磁學（第三版）.北京：高等教育出版社，2007.第一章 靜電場的基本規(guī)律（10

學時）

一、教學要求

明確電荷、電場的物質屬性，明確高斯定理的物理意義，并結合實例加深理解，明確高斯定理和靜電場的環(huán)路定理充分表達了靜電場的特性，要求學生牢固掌握電場強度矢量概念及其基本計算方法，牢固掌握電位差和電位的意義及計算方法。

二、教學要點：

1.電荷

2.庫侖定律

2－1 庫侖定律

2－2 電荷的單位 2－3 庫侖定律的矢量形式 2－4 疊加原理 3.靜電場 3－1 電場強度 3－2 場強的計算 4.高斯定理 4－1 E通量 4－2 高斯定理 4－3 用高斯定理求場強 5.電場線 5－1 電場線 5－2 電場線的性質 6.電勢

6－1 靜電場的環(huán)路定理 6－2 電勢和電勢差 6－3 電勢的計算 6－4 等勢面

6－5 電勢與場強的微分關系

三、重點、難點

重點：場強和電勢的計算、高斯定理、環(huán)路定理及它們的應用。

難點：高斯定理的證明 電位梯度。

第二章 有導體時的靜電場（8學時）

一、教學要求

了解靜電平衡時導體的性質，加深對高斯定理與環(huán)路定理的理解，掌握用電力線這一工具討論靜電平衡現(xiàn)象這一方法，了解電容器的電容和靜電能。

二、教學要點：

1.靜電場中的導體

1－1 靜電平衡

1－2 帶電導體所受的靜電力

1－3 孤立導體形狀對電荷分布的影響

1－4 導體靜電平衡問題的討論方法

1－5平行板導體組例題

2.封閉金屬殼內外的靜電場

2－1 殼內空間的場

2－2 殼外空間的場

2－3 范德格拉夫起電機

3.電容器及其電容

3－1 孤立導體的電容 3－2 電容器及其電容

3－3 電容器的聯(lián)接

4.靜電演示儀器(自學)4－1 感應起電機

4－2 靜電計

5.帶電體系的靜電能

5－1 帶電體系的靜電能

5－3 電容器的靜電能

三、重點、難點

重點：靜電平衡時導體的性質，用電力線工具討論靜電平衡的若干電現(xiàn)象，電容器及其電容。

難點：帶電體系的靜電能。

第三章 靜電場中的電介質（8學時）

一、教學要求

要求學生了解極化機制及討論極化時所采用的“極化模型”，掌握極化強度矢量的意義；在束縛電荷概念的基礎上，了解有介質存在時場的討論方法；掌握E、P、D的聯(lián)系和區(qū)別；引入D的意義；會用介質存在時的高斯定理計算電場。

二、教學要點：

1.概述 2.偶極子

2－1 電介質與偶極子

2－2 偶極子在外電場中所受的力矩 2－3 偶極子激發(fā)的靜電場 3.電介質的極化 3－1 位移極化和取向極化 3－2 極化強度 3－3 極化強度與場強的關系 4.極化電荷 4－1 極化電荷

4－2 極化電荷體密度與極化強度的關系 4－3 極化電荷面密度與極化強度的關系 5.有電介質時的高斯定理

5－1 電位移．有電介質時的高斯定理 6.有電介質時的靜電場方程 6－1 靜電場方程 7.電場的能量

三、重點、難點

重點：電介質存在時場的討論方法及場強計算，電介質存在時高斯定理的應用。

難點：電介質的極化和極化電荷。

第四章 恒定電流和電路（8學時）

一、教學要求：

要求學生了解穩(wěn)恒電場概念及與靜電場的異同，了解經典金屬電子論及其缺陷，深入理解電動勢的物理意義和電動勢的數(shù)學表示方法，掌握用基爾霍夫方程求解復雜電路問題的方法。

二、教學要點： 1.恒定電流 2.直流電路 2－1 電路 2－2 直流電路 3.歐姆定律和焦耳定律 3－1 歐姆定律，電阻 3－2 電阻率

3－3 歐姆定律的微分形式 3－4 焦耳定律 4.電源和電動勢 4－1 非靜電力

4－2 電動勢 一段含源電路的歐姆定律 4－3 電動勢的測量．電勢差計 4－4 導線表面的電荷分布 4－5 直流電路的能量轉換 5.基爾霍夫方程組 5－1 基爾霍夫第一方程組 5－2 基爾霍夫第二方程組 5－3 用基爾霍夫方程組解題舉例 6.二端網(wǎng)絡理論與巧解線性電路問題 6－1 二端網(wǎng)絡.接觸電勢差與溫差電現(xiàn)象 7－1 逸出功與熱電子發(fā)射 7－2 接觸電勢差

7－3 溫差電現(xiàn)象(熱電現(xiàn)象)7－4 溫差電現(xiàn)象的應用 8.液體導電和氣體導電 8－1 液體導電 8－2 氣體導電

三、重點、難點

重點：電流的連續(xù)性方程，電動勢的物理意義及數(shù)學表示方法，基爾霍 夫方程組求解電路。

難點：電流密度，復雜電路。

第五章 恒定電流的磁場（12學時）

一、教學要求：

明確磁場的物質屬性，明確磁場的“高斯定理”和安培環(huán)路定理充分表達了穩(wěn)恒磁場的特性，掌握畢奧—薩伐爾定律矢量式的物理意義并用以計算磁場分布，掌握安培環(huán)路定理的內容及用以計算磁場分布的方法，掌握洛淪茲力和安培力的計算方法，了解“安培”的定義。

二、教學要點：.磁現(xiàn)象及其與電現(xiàn)象的聯(lián)系 2.畢奧-薩伐爾定律 2－1 畢奧-薩伐爾定律 2－2 直長載流導線的磁場 2－3 圓形載流導線的磁場 2－4 載流螺線管軸線上的磁場 3.磁場的高斯定理 4.安培環(huán)路定理 4－1 安培環(huán)路定理

4－2 無限長圓柱形均勻載流導線的磁場 4－3 無限長載流螺線管的磁場 4－4 載流螺繞環(huán)的磁場 4－5 均勻載流無限大平面的磁場 5.帶電粒子在電磁場中的運動 5－1 帶電粒子在均勻恒定磁場中的運動 5－2 磁聚焦 5－3 回旋加速器

5－4 湯姆遜實驗——電子荷質比的測定 5－5 霍耳效應.磁場對載流導體的作用 6－1 安培力公式

6－2 載流線圈在均勻外磁場中的安培力矩 6－3 磁電式電流計原理.用磁矩表示載流線圈的磁場 磁偶極子

三、重點、難點

重點：磁感應強度矢量的概念、畢奧—薩伐爾定律、磁場的“高斯定理”、安培環(huán)路定理及它們的應用，帶電粒子和載流導線在磁場中受力，磁力矩。

難點：所有的叉積，安培環(huán)路定理的證明。

第六章 電磁感應與暫態(tài)過程（12學時）

一、教學要求：

要求學生對法拉第電磁感應定律的物理意義有深入的了解，掌握感生電場這一新的重要概念，并注意它與靜電場的區(qū)別，掌握動生電動勢、感生電動勢的計算方法；要求學生能正確列出RL及RC串聯(lián)電路的暫態(tài)過程的微分方程，并能求解和對解進行分析，了解初始條件的意義和在求解中的作用，要求學生注意流經電感L的電流不能突變的概念和注意電容C兩端電壓不能突變的概念。

二、教學要點： 1.電磁感應 1－1 電磁感應現(xiàn)象 1－2 法拉第電磁感應定律 2.楞次定律

2－1 楞次定律的兩種表述

2－2 考慮了楞次定律的法拉第定律表達式 3.動生電動勢

3－1 動生電動勢與洛倫茲力 3－2 動生電動勢的計算 3－3 交流發(fā)電機 4.感生電動勢和感生電場 4－1 感生電動勢和感生電場

4－2 既有磁場又有電場時的洛倫茲力公式 4－3 感生電場的性質

4－4 螺線管磁場變化引起的感生電場 4－6 電子感應加速器 5.自感 5－1 自感現(xiàn)象 5－2 自感 6.互感

6－1 互感現(xiàn)象及互感 6－2 互感線圈的串聯(lián) 7.渦電流

7－1 渦流熱效應的應用和危害 7－2 渦流磁效應的應用——電磁阻尼 7－3 趨膚效應 8.RL電路的暫態(tài)過程 8－1 RL電路與直流電源的接通 8－2 已通電RL電路的短接 9.RC電路的暫態(tài)過程 9－1 RC電路與直流電源的接通 9－2 已充電RC電路的短接 10.RLC電路的暫態(tài)過程 10－1 已充電RLC電路的短接 11.磁能

11－1 自感線圈的磁能 11－2 互感線圈的磁能

三、重點、難點

重點：法拉第電磁感應定律、動生電動勢、感生電動勢、自感、互感、RL及RC串聯(lián)電路的暫態(tài)過程。

難點：感生電流方向的判斷，非均勻磁場中感生電動勢的計算。渦旋電場的理解和計算。

第七章 磁介質（8學時）

一、教學要求：

要求學生了解磁化機制及討論磁化時所采用的“磁化模型”，掌握磁化強度矢量的意義；在磁化電流概念的基礎上，了解有磁介質存在時磁場的討論方法；掌握B、M、H的聯(lián)系和區(qū)別，引入H的意義，會用磁介質存在時的環(huán)路定理計算磁場，熟悉鐵磁性與鐵磁質所具有的獨特性質。

二、教學要點：.磁介質存在時靜磁場的基本規(guī)律 1－1 磁介質的磁化．磁化強度 1－2 磁化電流

1－3 磁場強度H．有磁介質時的環(huán)路定理 1－4 靜磁場與靜電場方程的對比 2.順磁性與抗磁性 2－1 順磁性 2－2 抗磁性 3.鐵磁性與鐵磁質 3－1 鐵磁質的磁化性能 3－2 鐵磁質的分類和應用 3－3 鐵磁性的起因 5.磁路及其計算 5－1 磁路

5－2 磁路定律及磁路計算 5－3 鐵磁屏蔽 6.磁場的能量

三、重點、難點 重點：磁介質存在時場的討論方法及場強的計算，有磁介質時的環(huán)路定理，B、M、H三個矢量的區(qū)別與聯(lián)系，鐵磁性與鐵磁質，磁場的能量和能量密度。

難點：磁化強度矢量極其與磁化電流的關系，介質的磁化規(guī)律。

第八章 交流電路（0學時）

與《電工學》課程重復。

第九章 時變電磁場和電磁波（4學時）

一、教學要求：

明確引入位移電流的必要性；明確麥克斯韋方程組的積分形式是電磁實驗定律的理論總結；熟悉平面電磁波的性質；了解偶極振子的輻射場的性質和電磁波譜。

二、教學要點：.位移電流與麥克斯韋方程組 2.平面電磁波.電磁場的能量密度和能流密度 4.電偶極輻射與赫茲實驗 4－1 電偶極輻射 4－2 赫茲實驗 4－3 電磁波譜

三、重點、難點

重點：麥克斯韋方程組，能流密度。難點：位移電流。

第四篇：《電磁學》大綱

電磁學

一、說明：

（一）課程性質：

《電磁學》是為應用計算機專業(yè)本科學生開設的基礎限選課。

（二）教學目的：

通過本課程的學習，應使學生掌握電磁學的基本原理和方法，并使學生在運用高等數(shù)學解決問題的能力，運用從特殊到一般、從局部到全局的分析認識事物的能力，用類比的方法研究和理解問題的能力；從復雜現(xiàn)象中抽象出本質建立物理圖象或物理模型能力等方面得到初步訓練。

（三）教學內容：

該課程主要講授靜電場、靜電場中的導體和電介質、穩(wěn)恒電流的磁場、電磁感應、電磁場和電磁波、交直流電路等內容。按“掌握”、“理解”、“了解”三個層次來處理教學內容。

（四）教學時數(shù)：

36學時。

（五）教學方式：

本課本課程以課堂講授為主，精講多練，主要章節(jié)要安排一定的習題課。在“靜電場”，“穩(wěn)恒，“穩(wěn)恒電流和電路”，“穩(wěn)恒電流的磁場”，“電磁感應”等章節(jié)中可適當安排一些自學內容，以提高學生的自學能力。對安排自學的內容要提前布置自學提綱、思考題或討論題，自學之后要適當小結；平時作業(yè)要密切配合所講授內容，選題要具有典型性，難易適度，有思考余地，作業(yè)既要使學生加深理解所學的基本原理和概念，同時也要使學生受到分析問題，解決問題能力的訓練。期末閉卷考試，重點放在對重要理論知識的理解和應用上，盡量避免死記硬背的考試內容。最后的考核成績可由平時作業(yè)，期末考試的成績綜合評定。

二、本文：

第一章

靜電場

教學要點：

靜電場的基本定律——庫侖定律，靜電場的兩條基本定理——高斯定理和環(huán)路定理，描述靜電場的兩個基本物理量——電場強度和電勢等。教學時數(shù)：

6學時。教學內容：

第一節(jié) 庫侖定律 電場強度 1.1庫侖定律 1.2靜電場 1.3電場強度

1.4點電荷電場強度 1.5電場強度疊加原理 1.6電偶極子的電場強度 第二節(jié) 電場強度通量 高斯定理 2.1電場線

2.2電場強度通量 2.3高斯定理

2.4高斯定理的應用舉例

第三節(jié) 靜電場的環(huán)路定理 電勢能 3.1靜電場力所作的功 3.2靜電場的環(huán)路定理 3.3電勢能

第四節(jié) 電勢 電場強度與電勢梯度 4.1電勢 點電荷電場的電勢 4.2電勢的疊加原理

4.3等勢面 電場強度與電勢梯度 考核要求：

理解庫侖定律及其適用條件；理解場的概念、理解場強迭加原理及其物理意義；能熟練運用迭加原理計算簡單、典型帶電體的電場分布；理解電通量的概念，理解靜電場的環(huán)流定律和高斯定理的物理意義，了解它們在電磁場中的重要地位；掌握應用高斯定理計算電場分布條件和方法，并能熟練運用高斯定理求解有特定對稱性分布的電荷所產生的電場的場強分布；理解引入電勢概念的條件，理解電勢的相對性，掌握用電勢定義求空間電勢分布的方法；理解電勢迭加原理，并能熟練運用迭加原理計算簡單、典型帶電體的電勢分布；掌握電勢與場強的積分關系；理解場強與電勢的微分關系；了解電勢梯度的物理意義。

第二章 靜電場中的導體與電介質

教學要點：

導體的靜電平衡條件，電介質的極化現(xiàn)象，有電介質時的高斯定理，電場的能量。教學時數(shù)：

6學時 教學內容：

第一節(jié) 靜電場中的導體 1.1靜電感應 靜電平衡條件

1.2靜電平衡時導體上的電荷分布 靜電屏蔽 第二節(jié) 電容 靜電場中的電介質 2.1電容 電容器

2.2電介質對電容的影響 相對電容率 2.3電介質的極化

2.4電極化強度 電介質中的電場強度 第三節(jié) 電位移 有電介質時的高斯定理 第四節(jié) 靜電場中的能量 能量密度 考核要求：

掌握導體的靜電平衡條件，理解靜電平衡導體上電荷分布的特點。理解電容的物理意義，了解靜電屏蔽現(xiàn)象及應用；理解極化強度矢量的物理意義，了解電介質極化的微觀解釋，了解極化強度與極化電荷面密度的關系；了解極化強度，電場強度和極化率之間的關系；理解電場的能量、電場能量密度的概念。

第三章 恒定電流

教學要點：

從場的觀點來討論導體中電流的形成，以及電流密度、電動勢、全電路的歐姆定律的微分形式。教學時數(shù)：

5學時。教學內容：

第一節(jié) 電流 電流密度 1.１電流 1.2電流密度

第二節(jié) 電阻率 歐姆定律的微分形式 2.1電阻率

2.2歐姆定律的微分形式

第三節(jié) 電動勢 全電路的歐姆定律 3.1電動勢

3.2全電路的歐姆定律 第四節(jié)

基爾霍夫定律 4.1基爾霍夫第一定律 4.2基爾霍夫第二定律 考核要求：

理解電流密度矢量的概念，理解電流強度與電流密度矢量的關系；了解電流的連續(xù)性方程，了解電流的穩(wěn)恒條件，了解穩(wěn)恒電場的基本性質；掌握電動勢的基本概念；掌握歐姆定律和歐姆定律的微分形式，掌握一段含源電路和閉合電路的歐姆定律；理解基爾霍夫定律的意義。

第四章 電流的磁場

教學要點：

描述磁場的物理量——磁感強度B，電流激發(fā)磁場的規(guī)律——畢奧—薩伐爾定律，反映磁場性質的基本定理——磁場的高斯定理和安培環(huán)路定理，以及磁場對運動電荷的作用力——洛侖茲力和電場對電流的作用力——安培力。教學時數(shù)：

8學時。教學內容：

第一節(jié) 磁場 磁感強度 第二節(jié) 畢奧—薩伐爾定律 2.1畢奧—薩伐爾定律

2.1畢奧—薩伐爾定律的應用舉例 2.3磁偶極矩

2.4運動電荷的磁場

第三節(jié) 磁通量 磁場的高斯定理 3.1磁感線

3.2磁通量 磁場的高斯定理 第四節(jié) 安培環(huán)路定理 4.1安培環(huán)路定理

4.2安培環(huán)路定理的應用舉例

第五節(jié) 帶電粒子在電場和磁場中的運動 5.1帶電粒子在電場和磁場中所受的力 5.2帶電粒子在磁場中的運動舉例

5.3帶電粒子在電場和磁場中的運動舉例

第六節(jié) 載流導線在磁場中所受的力 磁場對載流線圈的作用 6.1安培力

6.2電流的單位 兩無限長平行載流直導線間的相互作用 6.3磁場作用于載流線圈的磁力矩 考核要求：

掌握磁感應強度的物理意義，掌握畢奧—薩伐爾定律并會求解載流導體規(guī)則分布時的磁感應強度；理解磁通量的概念，會計算非均勻磁場中通過簡單幾何形狀平面的磁通量；理解穩(wěn)恒磁場的高斯定理和安培環(huán)路定律的物理意義，掌握應用安培環(huán)路定律計算磁感應強度的條件和方法，并能熟練求解具有一定對稱性的電流的磁場分布問題；掌握洛侖磁力和安培力，并能熟練運用；理解磁矩的定義，會計算平面載流線圈在磁場中所受的磁力矩。

第五章 磁場中的磁介質

教學要點：

磁介質、磁化強度、磁場強度、磁場中的安培環(huán)路定理，磁介質。教學時數(shù)：

5學時 教學內容：

第一節(jié) 磁介質 磁化強度 1.1磁介質 1.2磁化強度

第二節(jié) 磁場中的安培環(huán)路定理 磁場強度 第二節(jié)

鐵磁質

3.1磁疇 磁化曲線 磁滯回線 3.2鐵磁性材料 磁屏蔽 考核要求：

了解磁介質磁化的微觀解釋，了解磁化強度；理解磁場強度矢量的定義，理解有介質時安培環(huán)路定律，并會求解具有一定對稱性的磁場分布；了解磁化強度，磁場強度和磁化電流之間的關系；了解鐵磁質的特性，理解磁滯效應、磁滯曲線、磁疇的概念。

第六章 電磁感應 電磁場

教學要點： 在電磁感應的基礎上討論電磁感應定律，以及動生電動勢和感生電動勢，介紹自感和互感，磁場的能量，以及麥克斯韋關于有旋電場和位移電流的假設，并簡要介紹電磁場理論的基本概念。教學時數(shù)：

6學時 教學內容：

第一節(jié) 電磁感應定律 1.1電磁感應現(xiàn)象 1.2電磁感應定律 1.3楞次定律

第二節(jié)

動生電動勢和感生電動勢 2.1動生電動勢 2.2感生電動勢 2.3渦電流

第三節(jié) 自感和互感 3.1自感電動勢 自感 3.2互感電動勢 互感

第四節(jié) 磁場的能量 磁場能量密度

第五節(jié) 位移電流 電磁場位移電流的積分形式 5.1位移電流 全電流安培環(huán)路定理

5.2電磁場 麥克斯韋電磁場理論的基本概念。考核要求：

掌握法拉第電磁感應定律和楞次定律，并能熟練運用；理解感生電動勢和動生電動勢的概念，掌握動生電動勢的計算；理解自感﹑互感的物理意義，并會計算自感系數(shù)和互感系數(shù)；理解磁場能量，磁場能量密度的概念。了解麥克斯韋電磁場理論的基本概念。

三、建議教材與教學參考書

1、程守洙，《普通物理學》（第二冊），高等教育出版社，1982年修訂本。

2、馬文蔚，《物理學》（中冊），高等教育出版社，1999年第四版。

3、趙凱華，《電磁學》（上下冊），人民教育出版社，1981年。

4、張三慧，《大學物理學》（第四冊），清華大學出版社，1999年。

5、姚啟鈞，《電磁學》，高教出版社出版

第五篇：電磁學各章小結

《電磁學》各章小結

第一章 靜電場

1.庫侖定律： 2.電場強度 ? 定義：

? 點電荷：

? 點電荷組：

? 連續(xù)分布電荷：

? d? ——

? dl —— 均勻帶電圓環(huán)軸線，圓弧，直線段

dq =

? dS ——

均勻帶電圓盤軸線

? 迭加原理： 3.高斯定理

? 電通量：

? 高斯定理：

? 典型例子：（均勻帶電，對稱性）無限長直線：

（圓柱體，圓柱面）

無限大平面：

（厚板）

球體：

（球面）

4.電位

? 環(huán)路定理：

? 電位：

P0：參考點（電位為零）

（源電荷分布在有限區(qū)域時，P0 取無窮遠）? 電壓：

（電場力的功：

(U∞ = 0)）

? 點電荷：

? 計算電位：（兩種方法）

方法一：

（有對稱性，可先用高斯定理求得 E）

方法二：

? 迭加原理：

第二章 靜電場中導體和電介質

一、導體

1.靜電平衡（導體）? 場強：

E內 = 0；

導體表面附近：E外 = ? 電位：

等位體

電荷? 電荷：

?內 = 0；

表面 ? ? 0 2.靜電屏蔽 3.電容

? 孤立導體：

C = Q/U

（U —— 導體電位）? 常見電容器： C = Q/U

（U —— 兩導體電壓）

平板：

球：

圓柱：

? 電容串并聯(lián) 串聯(lián)：

? 電容器靜電能：5.習題類型 ；

并聯(lián)：C = C1 + C2

? 求感應電荷：q , ?

（E內 = 0； 接地：U = 0）? 同心球殼各區(qū)域的 E，U

（電荷必然均勻分布在球面）?平行導體板： E，U，? ? 電容串并聯(lián) ? 靜電能

二、電介質 1.偶極子： p = ql 在勻強電場中受力矩：T = p ? E；

能量： W =P1)? n

n：2 ? 1 介質 – 真空（導體）：?’ = P ? n

n：介質? 真空（導體）4.高斯定理和環(huán)路定理

D ? ?0 E + P = ?0(1+ ?)E = ?0 ?r E = ? E

5.電場能量： 能量密度w =, 能量W =

???wdv

5.習題

? 模型：平板

、球、圓柱（多層）P ? ? ’

U ? C

w ? W ?? 解題步驟： Q0 ? D ? E ?

第三章 穩(wěn)恒電流

??????1.電流：

I=dq/dt, dI=j?ds,I???j?ds,??j?ds??dq/dt

2．電流的穩(wěn)恒條件：???j.d?s?0

3.歐姆定律：

Q = I 2R t ，P = I

2R = U 2

/R，?j??E?

4.電阻串并聯(lián)：

串聯(lián)：R = R1 + R2 ；

并聯(lián)：

5.電動勢： ??????K??dl?, 全電路歐姆定律：，端路電壓：第四章 穩(wěn)恒磁場

1.畢?沙定律：

2.磁通量：

3.磁場“高斯定理”：

4.安培環(huán)路定理：

5.安培力：

6.磁矩：

pm = IS n

力矩： T = pm ? B 7.典型例子：（均勻電流，對稱性）

a)長直圓柱：

（圓柱面，長直線）

? ? I r U = b)長螺線管：

c)圓電流（軸線上）：

8.洛侖茲力：

fL = q v ? B 9.圓周運動：

10.霍耳效應

第五章 電磁感應與暫態(tài)過程

1.法拉第定律：

2.楞次定律：（感應電流的方向）3.動生電動勢：

4.感生電場：

E = E庫 + E感，5.自感：

6.互感：，7.RL暫態(tài)：（建微分方程，求通解，初試條件定積分常數(shù)，討論）8.RC暫態(tài)：（同上）9.磁能：

第六章 磁介質

1.磁介質基本定義、公式

1.磁介質公式

* 磁矩： pm = IS * 磁化強度： M ?

M = ?mH

* 磁化電流：

(n：2 ? 1)

i’ =(M2-M1)′

n

* 磁場強度：

H ?

(B = ?0 H + ?0M = ?H)

* 磁導率： ? = ?0 ?r = ?0(1+ ?m)* 環(huán)路定理：

* 能量密度： w =

2.鐵磁性：磁飽和、飽和磁場、剩磁、矯頑力

磁滯回線

第八章 電磁場和電磁波

1.位移電流：

2.麥克斯韋方程組的積分形式：（4個），對應的電介質公式 p = ql

P ?

P = ?0?E

?’ =(P2 ? P1)? n D ? ?0 E + P = ? E

? = ?0 ?r = ?0(1+ ?)

w =,，1.介質性能方程：（3個）

D = ?0?r E B = ?0?r H

j = ?E

4.平面電磁波的性質：（3條）? 橫波，即 E ? k，H ? k，且 E ? H

? E 和 H 同相位，同頻率，振幅：

? ? 傳播速度：v = c =

5.能流密度：

S = E ? H